JP5925403B1 - Motor control apparatus, image forming apparatus, motor control method, and image forming apparatus control method - Google Patents

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Abstract

目標周期記録部(821)は、基準パルス信号(Ps)が発生するごとに目標周期データ(Tref)を第1リングバッファー(824)に順次記録する。計測周期記録部(822)は、エンコーダーパルス信号(Pe)が発生するごとに計測周期データ(Tenc)を第2リングバッファー(825)に記録する。位相誤差算出部(823)は、2つのリングバッファーにおける相互に対応するデータバッファーの目標周期データ(Tref)および計測周期データ(Tenc)の差分を積算することにより位相誤差PHEを算出する。The target cycle recording unit (821) sequentially records the target cycle data (Tref) in the first ring buffer (824) every time the reference pulse signal (Ps) is generated. The measurement cycle recording unit (822) records measurement cycle data (Tenc) in the second ring buffer (825) every time the encoder pulse signal (Pe) is generated. The phase error calculation unit (823) calculates the phase error PHE by integrating the difference between the target cycle data (Tref) and the measurement cycle data (Tenc) of the data buffers corresponding to each other in the two ring buffers.

Description

本発明は、モーター制御装置、像担持体を駆動するモーターをそのモーター制御装置によって制御する画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a motor control device, an image forming apparatus that controls a motor that drives an image carrier by the motor control device, a motor control method, and a control method for the image forming apparatus.

電子写真方式の画像形成装置において、ドラム状の像担持体を駆動するモーターに対する供給電力が調節され、これにより、前記像担持体の回転速度および回転方向の位置(向き)が制御される。   In an electrophotographic image forming apparatus, the power supplied to a motor that drives a drum-shaped image carrier is adjusted, and thereby the rotational speed and position (orientation) of the image carrier are controlled.

例えば、前記モーターが、前記モーターの目標位置と前記モーターの計測位置(検出位置)との差分が縮小する方向へ前記供給電力を調節するフィードバック制御によって制御されることが知られている。前記目標位置は、基準パルス信号のエッジをカウントすることにより得られる。また、前記計測位置は、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号のエッジをカウントすることにより得られる。前記エンコーダーパルス信号は、前記モーターに取り付けられたエンコーダーが出力する。   For example, it is known that the motor is controlled by feedback control that adjusts the supplied power in a direction in which a difference between a target position of the motor and a measurement position (detection position) of the motor is reduced. The target position is obtained by counting the edges of the reference pulse signal. The measurement position is obtained by counting the edges of the encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor. The encoder pulse signal is output by an encoder attached to the motor.

特開2013−162694号公報JP 2013-162694 A

ところで、前記基準パルス信号および前記エンコーダーパルス信号各々のカウント数の差分が、前記モーターのフィードバック制御の偏差として用いられる場合、1パルス未満の前記偏差が前記モーター制御における不感帯となる。この場合、前記偏差を1パルス未満に維持することが難しく、前記エンコーダーパルス信号に基づく位置計測の分解能が制約となり、前記モーターの位置を高精度で制御することが難しい。   By the way, when the difference between the count numbers of the reference pulse signal and the encoder pulse signal is used as a deviation of the feedback control of the motor, the deviation of less than one pulse becomes a dead zone in the motor control. In this case, it is difficult to maintain the deviation below 1 pulse, and the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal becomes a limitation, and it is difficult to control the position of the motor with high accuracy.

一方、2つのパルス信号各々の発生周期の差分が、前記モーターのフィードバック制御の偏差として用いられることも考えられる。この場合、前記偏差が2つの前記パルス信号の一方の前記発生周期を超えると、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われる。そのため、前記モーターの起動時および停止時など、前記モーターの速度が変更される際に前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなると、前記モーターの位置を制御することができない。   On the other hand, it is also conceivable that the difference between the generation periods of the two pulse signals is used as a deviation in the feedback control of the motor. In this case, when the deviation exceeds the generation period of one of the two pulse signals, information on the difference between the target position and the measurement position is lost. Therefore, if the difference between the target position and the measurement position becomes large when the speed of the motor is changed, such as when the motor is started and stopped, the position of the motor cannot be controlled.

本発明の目的は、モーターの回転速度が変更される場合でもモーターの位置を高精度で制御することができるモーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置の制御方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a motor control device, an image forming apparatus, a motor control method, and an image forming apparatus control method capable of controlling the position of the motor with high accuracy even when the rotational speed of the motor is changed. It is in.

本発明の一の局面に係るモーター制御装置は、目標周期記録部と、計測周期記録部と、位相誤差算出部と、電力調節部とを備える。前記目標周期記録部は、基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する。前記計測周期記録部は、モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する。前記位相誤差算出部は、前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する。前記電力調節部は、前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する。   A motor control device according to one aspect of the present invention includes a target cycle recording unit, a measurement cycle recording unit, a phase error calculation unit, and a power adjustment unit. The target cycle recording unit outputs target cycle data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal each time a reference pulse signal is generated in a first ring buffer having three or more first data buffers. Recording is sequentially performed on each of the first data buffers. The measurement cycle recording unit has the same number of measurement cycle data as the number of the first data buffers, each representing an elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated. Are sequentially recorded in each of the second data buffers in the second ring buffer having the second data buffer. The phase error calculation unit includes the target cycle data and the measurement cycle data that are sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. The phase error is calculated by integrating the differences. The power adjusting unit adjusts the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.

本発明の他の局面に係るモーター制御装置は、前記目標周期記録部と、前記計測周期記録部と、前記位相誤差算出部と、誤差パルスカウント部と、第1電力調節部と、第2電力調節部とを備える。前記誤差パルスカウント部は、前記基準パルス信号に対する前記エンコーダーパルス信号の誤差パルスをカウントする。前記第1電力調節部は、前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数未満であるときに前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する。前記第2電力調節部は、前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数以上であるときに前記モーターに供給する電力を前記誤差パルスが減少する方向へ調節する。   A motor control device according to another aspect of the present invention includes a target cycle recording unit, the measurement cycle recording unit, the phase error calculation unit, an error pulse count unit, a first power adjustment unit, and a second power. And an adjustment unit. The error pulse count unit counts error pulses of the encoder pulse signal with respect to the reference pulse signal. The first power adjustment unit adjusts the power supplied to the motor when the error pulse is less than the number of the first data buffers in a direction in which the phase error is reduced. The second power adjustment unit adjusts the power supplied to the motor when the error pulse is greater than or equal to the number of the first data buffers in a direction in which the error pulse decreases.

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、エンコーダーと、前記モーター制御装置とを備える。前記エンコーダーは、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力する。前記モーター制御装置は、前記モーターに供給する電力を調節する。   An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes an image carrier, a motor that drives the image carrier, an encoder, and the motor control device. The encoder outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor. The motor control device adjusts electric power supplied to the motor.

本発明の他の局面に係るモーター制御方法は、目標周期記録工程と、計測周期記録工程と、位相誤差算出工程と、電力調節工程とを含む。前記目標周期記録工程は、基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する工程である。前記計測周期記録工程は、モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する工程である。前記位相誤差算出工程は、前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する工程である。前記電力調節工程は、前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する工程である。   A motor control method according to another aspect of the present invention includes a target cycle recording step, a measurement cycle recording step, a phase error calculation step, and a power adjustment step. In the target cycle recording step, each time a reference pulse signal is generated, target cycle data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in a first ring buffer having three or more first data buffers. The step of sequentially recording each of the first data buffers. In the measurement cycle recording step, every time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is the same as the number of the first data buffers. Recording in the second data buffer in the second ring buffer having the second data buffer. In the phase error calculation step, the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. This is a step of calculating a phase error by integrating the differences. The power adjustment step is a step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.

本発明の他の局面に係るモーター制御方法は、前記目標周期記録工程と、前記計測周期記録工程と、前記位相誤差算出工程と、誤差パルスカウント工程と、第1電力調節工程と、第2電力調節工程とを含む。前記誤差パルスカウント工程は、前記基準パルス信号に対する前記エンコーダーパルス信号の誤差パルスをカウントする工程である。前記第1電力調節工程は、前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数未満であるときに前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する工程である。前記第2電力調節工程は、前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数以上であるときに前記モーターに供給する電力を前記誤差パルスが減少する方向へ調節する工程である。   The motor control method according to another aspect of the present invention includes the target cycle recording step, the measurement cycle recording step, the phase error calculation step, the error pulse count step, the first power adjustment step, and the second power. Adjusting step. The error pulse counting step is a step of counting error pulses of the encoder pulse signal with respect to the reference pulse signal. The first power adjustment step is a step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced when the error pulse is less than the number of the first data buffers. The second power adjustment step is a step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the error pulse decreases when the error pulse is equal to or greater than the number of the first data buffers.

本発明の他の局面に係る画像形成装置の制御方法は、像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーとを備える画像形成装置を制御する方法である。この制御方法において、前記モーターに供給する電力が、前記モーター制御方法によって調節される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an image forming apparatus, comprising: an image carrier; a motor that drives the image carrier; and an encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor. A method for controlling an apparatus. In this control method, the electric power supplied to the motor is adjusted by the motor control method.

本発明によれば、モーターの回転速度が変更される場合でもモーターの位置を高精度で制御することができるモーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置の制御方法を提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a motor control device, an image forming apparatus, a motor control method, and an image forming apparatus control method capable of controlling the position of the motor with high accuracy even when the rotational speed of the motor is changed. Is possible.

図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1実施形態に係るモーター制御装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the motor control device according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1実施形態に係るモーター制御装置における位相比較部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the phase comparison unit in the motor control device according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部における第1リングバッファーのメモリーマップを表す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a memory map of the first ring buffer in the phase comparison unit of the motor control device according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部における第2リングバッファーのメモリーマップを表す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a memory map of the second ring buffer in the phase comparison unit of the motor control device according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部が入力する基準パルス信号およびエンコーダーパルス信号のタイムチャートの一例を表す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a time chart of the reference pulse signal and the encoder pulse signal input by the phase comparison unit of the motor control device according to the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第2実施形態に係るモーター制御装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a motor control device according to the second embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第3実施形態に係るモーター制御装置のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of a motor control device according to the third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第3実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部における第1リングバッファーのメモリーマップを表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a memory map of the first ring buffer in the phase comparison unit of the motor control device according to the third embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第3実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部における第2リングバッファーのメモリーマップを表す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a memory map of the second ring buffer in the phase comparison unit of the motor control device according to the third embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第3実施形態に係るモーター制御装置の位相比較部が入力する基準パルス信号およびエンコーダーパルス信号のタイムチャートの一例を表す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a time chart of the reference pulse signal and the encoder pulse signal input by the phase comparison unit of the motor control device according to the third embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第3実施形態に係るモーター制御装置の制御モードが第1モードから第2モードへ切り替わるときの基準パルス信号およびエンコーダーパルス信号のタイムチャートの一例を表す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a time chart of the reference pulse signal and the encoder pulse signal when the control mode of the motor control device according to the third embodiment of the present invention is switched from the first mode to the second mode. 図13は、本発明の第3実施形態に係るモーター制御装置の制御モードが第2モードから第1モードへ切り替わるときの基準パルス信号およびエンコーダーパルス信号のタイムチャートの一例を表す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a time chart of the reference pulse signal and the encoder pulse signal when the control mode of the motor control device according to the third embodiment of the present invention is switched from the second mode to the first mode. 図14は、本発明の第4実施形態に係るモーター制御装置のブロック図である。FIG. 14 is a block diagram of a motor control device according to the fourth embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: It does not have the character which limits the technical scope of this invention.

[第1実施形態]
まず、図1を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置10の構成について説明する。前記画像形成装置10は、電子写真方式の画像形成装置である。図1が示すように、前記画像形成装置10は、筐体100内にシート供給部2、シート搬送部3、画像形成部4、光走査部5、定着装置6および制御部8などを備える。
[First Embodiment]
First, the configuration of the image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 10 is an electrophotographic image forming apparatus. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes a sheet supply unit 2, a sheet conveying unit 3, an image forming unit 4, an optical scanning unit 5, a fixing device 6, and a control unit 8 in a casing 100.

なお、前記画像形成装置10は、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリーまたは複合機などである。前記複合機は、前記プリンターの機能および前記コピー機の機能などを併せ持つ装置である。   The image forming apparatus 10 is, for example, a printer, a copier, a facsimile machine, or a multifunction machine. The multifunction device is a device that has both the function of the printer and the function of the copier.

前記シート供給部2は、シート受部21およびシート送出部22を備えている。前記シート受部21は、複数の記録シート9を重ねて載置可能に構成されている。前記記録シート9は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびOHPシートなどのシート状の画像形成媒体である。   The sheet supply unit 2 includes a sheet receiving unit 21 and a sheet sending unit 22. The sheet receiving portion 21 is configured to be able to stack a plurality of recording sheets 9. The recording sheet 9 is a sheet-like image forming medium such as paper, coated paper, postcard, envelope, and OHP sheet.

前記シート送出部22は、前記記録シート9に接して回転することにより前記記録シート9を前記シート受部21から搬送路30へ向けて送り出す。   The sheet feeding unit 22 rotates in contact with the recording sheet 9 to send the recording sheet 9 from the sheet receiving unit 21 toward the conveyance path 30.

前記シート搬送部3は、レジストローラー31、搬送ローラー32および排出ローラー33などを備える。前記レジストローラー31および前記搬送ローラー32が、前記シート供給部2から供給される前記記録シート9を前記画像形成部4へ向けて搬送する。さらに、前記排出ローラー33が画像形成後の前記記録シート9を前記搬送路30の排出口から排出トレイ101上へ排出する。   The sheet conveyance unit 3 includes a registration roller 31, a conveyance roller 32, a discharge roller 33, and the like. The registration roller 31 and the conveyance roller 32 convey the recording sheet 9 supplied from the sheet supply unit 2 toward the image forming unit 4. Further, the discharge roller 33 discharges the recording sheet 9 after image formation from the discharge port of the transport path 30 onto the discharge tray 101.

前記画像形成部4は、前記シート送出部22から供給されて前記搬送路30を移動中の前記記録シート9の表面に画像を形成する。前記画像形成部4は、ドラム状の感光体41、帯電部42、現像部43、転写部45、クリーニング部47、モーター40、回転駆動機構401などを備える。なお、前記感光体41は像担持体の一例である。   The image forming unit 4 forms an image on the surface of the recording sheet 9 that is supplied from the sheet feeding unit 22 and is moving along the conveyance path 30. The image forming unit 4 includes a drum-shaped photoconductor 41, a charging unit 42, a developing unit 43, a transfer unit 45, a cleaning unit 47, a motor 40, a rotation driving mechanism 401, and the like. The photoreceptor 41 is an example of an image carrier.

前記感光体41が回転し、前記帯電部42が前記感光体41の表面を一様に帯電させる。前記帯電部42において、前記帯電部42が備える帯電ローラー421が、回転する前記感光体41に対向して回転することによって前記感光体41を帯電させる。   The photoconductor 41 rotates, and the charging unit 42 uniformly charges the surface of the photoconductor 41. In the charging unit 42, the charging roller 421 included in the charging unit 42 rotates to face the rotating photoconductor 41 to charge the photoconductor 41.

前記光走査部5は、レーザー光の照射によって前記感光体41に静電潜像を書き込む。前記現像部43は、現像剤を前記感光体41に供給することによって前記静電潜像を現像する現像ローラー431を有する。   The optical scanning unit 5 writes an electrostatic latent image on the photoconductor 41 by laser light irradiation. The developing unit 43 includes a developing roller 431 that develops the electrostatic latent image by supplying a developer to the photoreceptor 41.

前記転写部45は、前記感光体41表面の画像(現像剤)を、前記搬送路30を移動中の前記記録シート9に転写する。最後に、前記クリーニング部47が前記感光体41表面に残存する前記現像剤を除去する。   The transfer unit 45 transfers the image (developer) on the surface of the photoconductor 41 to the recording sheet 9 that is moving along the conveyance path 30. Finally, the cleaning unit 47 removes the developer remaining on the surface of the photoreceptor 41.

前記モーター40は、前記感光体41およびその周囲に配置された他の回転体などを駆動する。例えば、前記モーター40は、前記感光体41、前記帯電ローラー421および前記現像ローラー431などを駆動する駆動源である。前記回転駆動機構401は、前記モーター40に連動するギア機構などであり、前記モーター40の回転力を前記感光体41およびその周囲の他の回転体などへ伝達する。   The motor 40 drives the photosensitive member 41 and other rotating members disposed around the photosensitive member 41. For example, the motor 40 is a drive source that drives the photoconductor 41, the charging roller 421, the developing roller 431, and the like. The rotation drive mechanism 401 is a gear mechanism or the like interlocking with the motor 40, and transmits the rotational force of the motor 40 to the photosensitive member 41 and other rotating members around it.

前記モーター40は、サーボモーターであり、例えばDCブラシレスモーターなどのDCモーターである。前記モーター40にはエンコーダー400が取り付けられている。前記エンコーダー400は、前記モーター40の回転に同期したパルス信号であるエンコーダーパルス信号Pe(図2参照)を出力する。   The motor 40 is a servo motor, for example, a DC motor such as a DC brushless motor. An encoder 400 is attached to the motor 40. The encoder 400 outputs an encoder pulse signal Pe (see FIG. 2) that is a pulse signal synchronized with the rotation of the motor 40.

前記エンコーダーパルス信号Peは、前記モーター40が単位角度ずつ回転するごとに発生する。前記単位角度は、前記エンコーダー400の分解能によって定まる。前記エンコーダーパルス信号は、前記制御部8に入力される。   The encoder pulse signal Pe is generated every time the motor 40 rotates by a unit angle. The unit angle is determined by the resolution of the encoder 400. The encoder pulse signal is input to the control unit 8.

前記定着装置6において、ヒーター611を内包する加熱ローラー61とそれに対向する加圧ローラー62とが、それらの間に画像が形成された前記記録シート9を挟み込みつつ後工程へ送り出す。これにより、前記定着装置6は、前記記録シート9上の前記現像剤を加熱し、前記記録シート9上に画像を定着させる。   In the fixing device 6, a heating roller 61 that encloses a heater 611 and a pressure roller 62 that faces the heater 611 send the recording sheet 9 on which an image is formed between them to a subsequent process. Accordingly, the fixing device 6 heats the developer on the recording sheet 9 and fixes the image on the recording sheet 9.

前記制御部8は、前記モーター40を制御するモーター制御装置80を含む。さらに、前記制御部8は、前記画像形成装置10が備える前記モーター40以外の機器を制御するためのMPU(Micro Processor Unit)、メモリーおよび信号インターフェイスなども備えている。   The control unit 8 includes a motor control device 80 that controls the motor 40. The control unit 8 further includes an MPU (Micro Processor Unit) for controlling devices other than the motor 40 included in the image forming apparatus 10, a memory, a signal interface, and the like.

前記モーター制御装置80は、前記モーター40への供給電力を調節することにより、前記モーター40の回転速度および回転方向の位置(向き)を制御する。即ち、前記モーター制御装置80は、前記モーター40の目標位置と前記モーター40の計測位置(検出位置)との差分が縮小する方向へ前記供給電力を調節するフィードバック制御を行う。前記目標位置は、後述する基準パルス信号Ps(図2参照)として与えられる。   The motor control device 80 controls the rotational speed and rotational position (orientation) of the motor 40 by adjusting the power supplied to the motor 40. That is, the motor control device 80 performs feedback control to adjust the supplied power in a direction in which the difference between the target position of the motor 40 and the measurement position (detection position) of the motor 40 is reduced. The target position is given as a reference pulse signal Ps (see FIG. 2) described later.

ところで、前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Pe各々のカウント数の差分が、前記モーター40のフィードバック制御の偏差として用いられる場合、1パルス未満の前記偏差が前記モーター制御における不感帯となる。この場合、前記偏差を1パルス未満に維持することが難しく、前記エンコーダーパルス信号に基づく位置計測の分解能が制約となり、前記モーター40の位置を高精度で制御することが難しい。   When the difference between the count numbers of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe is used as a feedback control deviation of the motor 40, the deviation of less than one pulse becomes a dead zone in the motor control. In this case, it is difficult to maintain the deviation below one pulse, and the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal is limited, and it is difficult to control the position of the motor 40 with high accuracy.

また、2つのパルス信号(前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Pe)の発生周期の差分が、前記モーターのフィードバック制御の偏差として用いられることも考えられる。この場合、前記偏差が2つの前記パルス信号の一方の前記発生周期を超えると、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われる。そのため、前記モーター40の起動時および停止時などに、前記モーター40の速度が変更される際に前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなると、前記モーターの位置を制御することができない。   It is also conceivable that the difference between the generation periods of two pulse signals (the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe) is used as a deviation in the feedback control of the motor. In this case, when the deviation exceeds the generation period of one of the two pulse signals, information on the difference between the target position and the measurement position is lost. Therefore, if the difference between the target position and the measurement position becomes large when the speed of the motor 40 is changed when the motor 40 is started and stopped, the position of the motor cannot be controlled.

一方、本実施形態における前記モーター制御装置80は、以下に示される構成を有することにより、前記モーター40の回転速度が変更される場合でも前記モーター40の回転方向の位置を高精度で制御することができる。   On the other hand, the motor control device 80 according to the present embodiment has a configuration shown below, and controls the position of the motor 40 in the rotational direction with high accuracy even when the rotational speed of the motor 40 is changed. Can do.

[モーター制御装置の詳細]
次に、図2〜6を参照しつつ、前記モーター制御装置80の詳細について説明する。図2が示すように、前記モーター制御装置80は、基準パルス生成部81、位相比較部82およびモーター電力調節部83を備える。
[Details of motor control device]
Next, details of the motor control device 80 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the motor control device 80 includes a reference pulse generation unit 81, a phase comparison unit 82, and a motor power adjustment unit 83.

前記基準パルス生成部81は、前記モーター40の回転方向の目標位置の基準となる基準パルス信号Psを生成する。例えば、前記基準パルス生成部81は、目標速度演算部811とローパスフィルター処理部812と電圧制御発振器813とを備える。前記目標速度演算部811は、前記感光体41を予め定められた規則に従って動作させるために必要な前記モーター40の回転速度である一次目標速度Vxを算出する。   The reference pulse generator 81 generates a reference pulse signal Ps that serves as a reference for a target position in the rotation direction of the motor 40. For example, the reference pulse generator 81 includes a target speed calculator 811, a low-pass filter processor 812, and a voltage controlled oscillator 813. The target speed calculation unit 811 calculates a primary target speed Vx that is a rotation speed of the motor 40 necessary for operating the photoconductor 41 in accordance with a predetermined rule.

前記ローパスフィルター処理部812は、前記一次目標速度Vxに相当するレベルの信号に対してローパスフィルター処理を施す。前記電圧制御発振器813は、ローパスフィルター処理後の二次目標速度Vyの信号に相当する周波数のパルス信号である前記基準パルス信号Psを生成する。   The low-pass filter processing unit 812 performs low-pass filter processing on a signal having a level corresponding to the primary target speed Vx. The voltage controlled oscillator 813 generates the reference pulse signal Ps which is a pulse signal having a frequency corresponding to the signal of the secondary target speed Vy after the low pass filter process.

前記位相比較部82は、前記基準パルス信号Psと前記エンコーダーパルス信号Peとの位相差の積算値である位相誤差PHEを算出する。前記位相比較部82の詳細については後述する。   The phase comparator 82 calculates a phase error PHE that is an integrated value of the phase difference between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe. Details of the phase comparator 82 will be described later.

前記モーター電力調節部83は、前記モーター40に供給する電力を前記位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する。例えば、前記モーター電力調節部83は、比例要素増幅器831、積分器832、積分要素増幅器833、加算器834、パルス幅変調部835およびモーター駆動回路836を備える。なお、前記位相誤差PHEが縮小する方向は、前記位相誤差PHEを0に収束させる方向または前記位相誤差PHEを無くす方向と換言することができる。   The motor power adjustment unit 83 adjusts the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE is reduced. For example, the motor power adjustment unit 83 includes a proportional element amplifier 831, an integrator 832, an integration element amplifier 833, an adder 834, a pulse width modulation unit 835, and a motor drive circuit 836. The direction in which the phase error PHE is reduced can be said to be the direction in which the phase error PHE is converged to 0 or the direction in which the phase error PHE is eliminated.

前記比例要素増幅器831は、前記位相誤差PHEに相当する信号を予め設定された比例ゲインで増幅することにより、前記位相誤差PHEの比例要素が反映される比例制御信号Xpを生成する増幅器である。   The proportional element amplifier 831 is an amplifier that generates a proportional control signal Xp reflecting the proportional element of the phase error PHE by amplifying a signal corresponding to the phase error PHE with a preset proportional gain.

前記積分器832は、前記位相誤差PHEに相当する信号に積分処理を施す。また、前記積分要素増幅器833は、前記位相誤差PHEの積分値に相当する信号を予め設定された積分ゲインで増幅することにより、前記位相誤差PHEの積分要素が反映される積分制御信号Xiを生成する増幅器である。   The integrator 832 performs an integration process on a signal corresponding to the phase error PHE. The integral element amplifier 833 generates an integral control signal Xi that reflects the integral element of the phase error PHE by amplifying a signal corresponding to the integral value of the phase error PHE with a preset integral gain. Amplifier.

前記加算器834は、前記比例制御信号Xpと前記積分制御信号Xiとを加算することによって前記モーター40への供給電力の大きさを表す給電量信号Xoを生成する。即ち、前記比例要素増幅器831、前記積分器832、前記積分要素増幅器833および前記加算器834は、いわゆるPI制御によって前記モーター40への供給電力を調節する制御部である。   The adder 834 adds the proportional control signal Xp and the integral control signal Xi to generate a power supply amount signal Xo indicating the magnitude of power supplied to the motor 40. That is, the proportional element amplifier 831, the integrator 832, the integral element amplifier 833, and the adder 834 are control units that adjust the power supplied to the motor 40 by so-called PI control.

前記パルス幅変調部835は、前記給電量信号Xoにパルス幅変調処理を施すことにより、前記給電量信号Xoのレベルに相当するデューティー比でパルス幅が調節されたパルス幅変調信号Pcを生成する。   The pulse width modulation unit 835 performs pulse width modulation processing on the power supply amount signal Xo to generate a pulse width modulation signal Pc whose pulse width is adjusted at a duty ratio corresponding to the level of the power supply amount signal Xo. .

前記モーター駆動回路836は、前記パルス幅変調信号Pcと同期したパルス状のモーター駆動用の電力信号である駆動パルス信号Pdを生成する回路である。前記駆動パルス信号Pdは前記モーター40に供給される。   The motor drive circuit 836 is a circuit that generates a drive pulse signal Pd that is a pulsed motor drive power signal synchronized with the pulse width modulation signal Pc. The drive pulse signal Pd is supplied to the motor 40.

即ち、前記パルス幅変調部835は、前記位相誤差PHEの比例要素および積分要素が反映される入力信号(前記給電量信号Xo)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、前記モーター40への供給電力が、前記位相誤差PHEに応じて調節される。   In other words, the pulse width modulation unit 835 has a duty ratio of the drive pulse signal Pd supplied to the motor 40 in accordance with an input signal (the power supply amount signal Xo) in which a proportional element and an integral element of the phase error PHE are reflected. Adjust the ratio. Thereby, the electric power supplied to the motor 40 is adjusted according to the phase error PHE.

なお、前記モーター電力調節部83が前記モーター40に供給する電力を調節する工程が、電力調節工程の一例である。また、前記パルス幅変調部835が前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する工程が、パルス幅変調工程の一例である。   The step of adjusting the power supplied to the motor 40 by the motor power adjustment unit 83 is an example of the power adjustment step. In addition, the step of adjusting the duty ratio of the drive pulse signal Pd by the pulse width modulation unit 835 is an example of the pulse width modulation step.

例えば、前記モーター制御装置80における前記モーター駆動回路836以外の部分は、マイクロコンピューター、ASIC(Application Specific Integrated Circuit))、その他の半導体デバイスおよびその他の電子回路などの組合せにより構成される。また、以下に示される各種の演算は、前記マイクロコンピューターが予めメモリーに記憶されたプログラムを実行することによって実現されることの他、論理演算回路などのハードウェアによって実現されることも考えられる。   For example, portions other than the motor drive circuit 836 in the motor control device 80 are configured by a combination of a microcomputer, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), other semiconductor devices, and other electronic circuits. The various operations shown below can be realized not only by the microcomputer executing a program stored in advance in a memory but also by hardware such as a logic operation circuit.

図3が示すように、前記位相比較部82は、メモリー820、目標周期記録部821、計測周期記録部822および位相誤差算出部823を有する。前記メモリー820は、前記目標周期記録部821、前記計測周期記録部822および前記位相誤差算出部823の各々からアクセスされるデータ記憶媒体である。前記メモリー820のデータ記憶領域は、第1リングバッファー824の領域および第2リングバッファー825の領域を含む。   As shown in FIG. 3, the phase comparison unit 82 includes a memory 820, a target cycle recording unit 821, a measurement cycle recording unit 822, and a phase error calculation unit 823. The memory 820 is a data storage medium accessed from each of the target cycle recording unit 821, the measurement cycle recording unit 822, and the phase error calculation unit 823. The data storage area of the memory 820 includes a first ring buffer 824 area and a second ring buffer 825 area.

図4,5は、前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825各々のメモリーマップの一例を表す図である。前記第1リングバッファー824は、3つ以上のデータバッファーを有する。また、前記第2リングバッファー825は、前記第1リングバッファー824のデータバッファーの数と同数のデータバッファーを有する。   4 and 5 are diagrams illustrating examples of memory maps of the first ring buffer 824 and the second ring buffer 825. FIG. The first ring buffer 824 includes three or more data buffers. The second ring buffer 825 includes the same number of data buffers as the number of data buffers of the first ring buffer 824.

以下の説明において、前記第1リングバッファー824が有する前記データバッファーのことを第1データバッファー8240と称する。同様に、前記第2リングバッファー825が有する前記データバッファーのことを第2データバッファー8250と称する。図4は、バッファー番号0〜15までの16個の前記第1データバッファー8240を有する前記第1リングバッファー824のメモリーマップを示す。同様に、図5は、バッファー番号0〜15までの16個の前記第2データバッファー8250を有する前記第2リングバッファー825のメモリーマップを示す。なお、図4,5において、バッファー番号3〜12の部分が省略されている。   In the following description, the data buffer included in the first ring buffer 824 is referred to as a first data buffer 8240. Similarly, the data buffer included in the second ring buffer 825 is referred to as a second data buffer 8250. FIG. 4 shows a memory map of the first ring buffer 824 having 16 first data buffers 8240 with buffer numbers 0-15. Similarly, FIG. 5 shows a memory map of the second ring buffer 825 having 16 second data buffers 8250 with buffer numbers 0-15. 4 and 5, the buffer numbers 3 to 12 are omitted.

以下、図6のタイムチャートを参照しつつ前記目標周期記録部821、前記計測周期記録部822および前記位相誤差算出部823の処理についてより具体的に説明する。なお、図6が示す例は、前記基準パルス信号Psに対する前記エンコーダーパルス信号Peの位相遅れが生じている場合の例である。   Hereinafter, the processing of the target cycle recording unit 821, the measurement cycle recording unit 822, and the phase error calculation unit 823 will be described in more detail with reference to the time chart of FIG. The example shown in FIG. 6 is an example in the case where the phase delay of the encoder pulse signal Pe with respect to the reference pulse signal Ps occurs.

また、便宜状、図6が示す例では、前記基準パルス信号Psに対する前記エンコーダーパルス信号Peの位相遅れが時間の経過とともに大きくなっている。しかしながら、実際は、前記モーター制御装置80の制御によって位相差は縮小する。   Further, in the example shown in FIG. 6 for convenience, the phase delay of the encoder pulse signal Pe with respect to the reference pulse signal Ps increases with time. However, in practice, the phase difference is reduced by the control of the motor control device 80.

以下の説明において、整数の変数i,j,kは、初期値0から順次1ずつカウントアップされるとともに0〜15の範囲で循環する変数である。即ち、変数i,j,kは、15から1つカウントアップされたときに0に戻る。換言すれば、i=0であるとき、i−1=15である。   In the following description, integer variables i, j, and k are variables that are counted up one by one from the initial value 0 and circulate in the range of 0 to 15. That is, the variables i, j, and k return to 0 when they are counted up from 15. In other words, when i = 0, i-1 = 15.

前記目標周期記録部821は、前記基準パルス信号Psが発生するごとに前回の前記基準パルス信号Psの発生時からの経過時間を表す目標周期データTrefを、前記第1リングバッファー824における前記第1データバッファー8240各々に順次記録する。その際、前記目標周期記録部821は、最新の前記目標周期データTrefを記録した前記第1データバッファー8240の番号を前記位相誤差算出部823へ通知する。   The target cycle recording unit 821 generates target cycle data Tref representing the elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal Ps each time the reference pulse signal Ps is generated, in the first ring buffer 824. Data is sequentially recorded in each of the data buffers 8240. At this time, the target cycle recording unit 821 notifies the phase error calculation unit 823 of the number of the first data buffer 8240 in which the latest target cycle data Tref is recorded.

なお、前記目標周期記録部821が前記目標周期データTrefを算出および記録する工程が目標周期記録工程の一例である。   The process in which the target period recording unit 821 calculates and records the target period data Tref is an example of the target period recording process.

図6の例では、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジのタイミングt1,t3,t5,t6,t8,t10各々において、前記目標周期記録部821は、その時点で確定する前記目標周期データTrefを前記バッファー番号0番から5番までの前記第1データバッファー8240各々に記録する。さらに、タイミングt1,t3,t5,t6,t8,t10各々において、前記目標周期記録部821は、各時点でのデータの記録先である前記第1データバッファー8240の番号0,1,2,3,4,5を前記位相誤差算出部823へ通知する。   In the example of FIG. 6, at each of the rising edge timings t1, t3, t5, t6, t8, and t10 of the reference pulse signal Ps, the target period recording unit 821 uses the target period data Tref determined at that time Recording is performed in each of the first data buffers 8240 having buffer numbers 0 to 5. Further, at each of the timings t1, t3, t5, t6, t8, and t10, the target cycle recording unit 821 has the numbers 0, 1, 2, and 3 of the first data buffer 8240 that is the data recording destination at each time point. , 4, 5 are notified to the phase error calculation unit 823.

i番目の前記基準パルス信号Ps(i)が発生したときに記録されるi番目の前記目標周期データTref(i)は、(i−1)番目の前記基準パルス信号Ps(i−1)が発生した時点からi番目の前記基準パルス信号Ps(i)が発生した時点までの経過時間を表すデータである。但し、前記目標周期データの初期値である前記目標周期データTref(0)は、処理を開始してから最初の(0番目の)前記基準パルス信号Ps(0)が発生するまでの経過時間である。   The i-th target cycle data Tref (i) recorded when the i-th reference pulse signal Ps (i) is generated is the (i-1) -th reference pulse signal Ps (i-1). This is data representing the elapsed time from the time of occurrence to the time of generation of the i-th reference pulse signal Ps (i). However, the target cycle data Tref (0), which is the initial value of the target cycle data, is the elapsed time from the start of processing until the first (0th) reference pulse signal Ps (0) is generated. is there.

前記計測周期記録部822は、前記エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号Peの発生時からの経過時間を表す計測周期データTencを、前記第2リングバッファー825における前記第2データバッファー8250各々に順次記録する。その際、前記計測周期記録部822は、最新の前記計測周期データTencを記録した前記第2データバッファー8250の番号を前記位相誤差算出部823へ通知する。   The measurement cycle recording unit 822 generates measurement cycle data Tenc representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal Pe every time the encoder pulse signal Pe is generated, in the second ring buffer 825. Data is sequentially recorded in each data buffer 8250. At this time, the measurement cycle recording unit 822 notifies the phase error calculation unit 823 of the number of the second data buffer 8250 in which the latest measurement cycle data Tenc is recorded.

なお、前記計測周期記録部822が前記計測周期データTencを算出および記録する工程が計測周期記録工程の一例である。   The process in which the measurement cycle recording unit 822 calculates and records the measurement cycle data Tenc is an example of the measurement cycle recording process.

図6の例では、前記エンコーダーパルス信号Peの立ち上がりエッジのタイミングt2,t4,t7,t9各々において、前記計測周期記録部822は、その時点で確定する前記計測周期データTencを前記バッファー番号0番から3番までの前記第2データバッファー8250各々に記録する。さらに、タイミングt2,t4,t7,t9各々において、前記計測周期記録部822は、各時点でのデータの記録先である前記第2データバッファー8250の番号0,1,2,3を前記位相誤差算出部823へ通知する。   In the example of FIG. 6, at each of the rising edge timings t2, t4, t7, and t9 of the encoder pulse signal Pe, the measurement cycle recording unit 822 uses the buffer number 0 as the measurement cycle data Tenc determined at that time. To No. 3 to the second data buffer 8250. Further, at each of timings t2, t4, t7, and t9, the measurement cycle recording unit 822 sets the numbers 0, 1, 2, and 3 of the second data buffer 8250, which is the data recording destination at each time point, as the phase error. The calculation unit 823 is notified.

j番目の前記エンコーダーパルス信号Pe(j)が発生したときに記録されるj番目の前記計測周期データTenc(j)は、(j−1)番目の前記エンコーダーパルス信号Pe(j−1)が発生した時点からj番目の前記エンコーダーパルス信号Pe(j)が発生した時点までの経過時間を表すデータである。但し、前記計測周期データの初期値である前記計測周期データTenc(0)は、処理を開始してから最初の(0番目の)前記エンコーダーパルス信号Pe(0)が発生するまでの経過時間である。   The j-th measurement period data Tenc (j) recorded when the j-th encoder pulse signal Pe (j) is generated is the (j-1) -th encoder pulse signal Pe (j-1). This is data representing the elapsed time from the time of occurrence to the time of occurrence of the j-th encoder pulse signal Pe (j). However, the measurement cycle data Tenc (0), which is the initial value of the measurement cycle data, is the elapsed time from the start of processing until the first (0th) encoder pulse signal Pe (0) is generated. is there.

なお、前記目標周期データTref(i)および前記計測周期データTenc(j)が、例えばミリ秒などの時間の単位の数値データであることの他、所定のクロック信号のカウントアップ数を表す数値データなどであることなども考えられる。   In addition, the target cycle data Tref (i) and the measurement cycle data Tenc (j) are numeric data in units of time such as milliseconds, for example, and numeric data representing the count-up number of a predetermined clock signal. It can be considered that.

前記位相誤差算出部823は、前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825における相互に対応する前記第1データバッファー8240および前記第2データバッファー8250各々に順次記録される前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencの差分を積算することにより前記位相誤差PHEを算出する。   The phase error calculation unit 823 is configured to sequentially record the target period data Tref recorded in the first data buffer 8240 and the second data buffer 8250 corresponding to each other in the first ring buffer 824 and the second ring buffer 825, respectively. The phase error PHE is calculated by integrating the difference between the measurement cycle data Tenc.

前記第1データバッファー8240および前記第2データバッファー8250は、それぞれ前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencが記録される順番が同じものどうしが相互に対応している。前述の例では、0番目、1番目、2番目・・・15番目の前記第1データバッファー8240各々と、0番目、1番目、2番目・・・15番目の前記第2データバッファー8250各々とが相互に対応する関係にある。   The first data buffer 8240 and the second data buffer 8250 correspond to each other in the same order in which the target cycle data Tref and the measurement cycle data Tenc are recorded. In the above example, each of the 0th, 1st, 2nd... 15th first data buffers 8240 and each of the 0th, 1st, 2nd... 15th second data buffers 8250 and Are in a mutually corresponding relationship.

前記位相誤差算出部823は、相互に対応する前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825の両方にデータが記録されるごとに、前記位相誤差PHEを算出する。   The phase error calculator 823 calculates the phase error PHE every time data is recorded in both the first ring buffer 824 and the second ring buffer 825 corresponding to each other.

より具体的には、前記位相誤差算出部823は、k番目(0〜15)の前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825の両方にデータが記録されるごとに、次の(1)式に従って(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出する。但し、前記位相誤差PHE(0)の初期値は0である。

Figure 0005925403
More specifically, each time data is recorded in both the k-th (0 to 15) first ring buffer 824 and the second ring buffer 825, the phase error calculation unit 823 performs the following (1 ) To calculate the (k + 1) -th phase error PHE (k + 1). However, the initial value of the phase error PHE (0) is zero.
Figure 0005925403

(1)式は、相互に対応する前記第1データバッファー8240および前記第2データバッファー8250各々に順次記録される前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencの差分を積算する式である。前記差分の積算値である前記位相誤差PHEは、前記モーター40の回転方向における目標位置に対する計測位置の誤差(位置誤差)に相当する。前記位相誤差PHEは、前記基準パルス信号Psの1周期未満の範囲内でのみ変化する一般的な位相差とは異なり、前記基準パルス信号Psの1周期分を超える範囲で変化し得る。   Equation (1) is an equation for accumulating the difference between the target cycle data Tref and the measurement cycle data Tenc that are sequentially recorded in the first data buffer 8240 and the second data buffer 8250 that correspond to each other. The phase error PHE that is an integrated value of the difference corresponds to an error (position error) of a measurement position with respect to a target position in the rotation direction of the motor 40. Unlike the general phase difference that changes only within a range of less than one period of the reference pulse signal Ps, the phase error PHE can change within a range exceeding one period of the reference pulse signal Ps.

(1)式で算出される前記位相誤差PHE(k+1)が0である場合、前記基準パルス信号Psの位相と前記エンコーダーパルス信号Peの位相とが一致している。(1)式で算出される前記位相誤差PHE(k+1)の値が正の値である場合、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも進んでいる。(1)式で算出される前記位相誤差PHE(k+1)の値が負の値である場合、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも遅れている。   When the phase error PHE (k + 1) calculated by the equation (1) is 0, the phase of the reference pulse signal Ps and the phase of the encoder pulse signal Pe match. When the value of the phase error PHE (k + 1) calculated by the equation (1) is a positive value, the phase of the reference pulse signal Ps is ahead of the phase of the encoder pulse signal Pe. When the value of the phase error PHE (k + 1) calculated by the equation (1) is a negative value, the phase of the reference pulse signal Ps is delayed from the phase of the encoder pulse signal Pe.

例えば、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも進んでいるまたは両位相が同じである場合、前記位相誤差算出部823は、前記計測周期記録部822から番号jが通知されるごとに、k=jとして(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出する。   For example, when the phase of the reference pulse signal Ps is ahead of the phase of the encoder pulse signal Pe or both phases are the same, the phase error calculation unit 823 notifies the number j from the measurement cycle recording unit 822. Each time, k = j, the (k + 1) -th phase error PHE (k + 1) is calculated.

一方、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも遅れている場合、前記位相誤差算出部823は、前記目標周期記録部821から番号iが通知されるごとに、k=iとして(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出する。   On the other hand, when the phase of the reference pulse signal Ps is delayed from the phase of the encoder pulse signal Pe, the phase error calculation unit 823 receives the number i from the target period recording unit 821 and k = The (k + 1) -th phase error PHE (k + 1) is calculated as i.

なお、前記位相誤差算出部823が前記位相誤差PHEを算出する工程が位相誤差算出工程の一例である。   The step in which the phase error calculation unit 823 calculates the phase error PHE is an example of a phase error calculation step.

図6が示す例では、タイミングt2の時点で0番目の前記第1データバッファー8240およびこれに対応する0番目の前記第2データバッファー8250の両方へのデータ記録が完了する。そのため、前記位相誤差算出部823は、(1)式に0番目の前記目標周期データTref(0)および0番目の前記計測周期データTenc(0)を適用することにより、1番目の前記位相誤差PHE(1)を算出する。   In the example shown in FIG. 6, the data recording to both the 0th first data buffer 8240 and the 0th second data buffer 8250 corresponding thereto is completed at the timing t2. Therefore, the phase error calculation unit 823 applies the 0th target cycle data Tref (0) and the 0th measurement cycle data Tenc (0) to the equation (1) to thereby obtain the first phase error. PHE (1) is calculated.

同様に、タイミングt4の時点で1番目の前記第1データバッファー8240およびこれに対応する1番目の前記第2データバッファー8250の両方へのデータ記録が完了する。そのため、前記位相誤差算出部823は、(1)式に1番目の前記目標周期データTref(1)および1番目の前記計測周期データTenc(1)を適用することにより、2番目の前記位相誤差PHE(2)を算出する。   Similarly, the data recording to both the first first data buffer 8240 and the first second data buffer 8250 corresponding thereto is completed at the timing t4. Therefore, the phase error calculation unit 823 applies the first target cycle data Tref (1) and the first measurement cycle data Tenc (1) to the equation (1), so that the second phase error is calculated. PHE (2) is calculated.

また、タイミングt7,t9の各時点においても、前記位相誤差算出部823は同様にして3番目および4番目の前記位相誤差PHE(3)、PHE(4)を算出する。   In addition, at each time point of timings t7 and t9, the phase error calculation unit 823 similarly calculates the third and fourth phase errors PHE (3) and PHE (4).

以上のようにして順次算出される最新の前記位相誤差PHEが、前記モーター電力調節部83へ入力される。これにより、前記モーター電力調節部83は、前記モーター40に供給する電力を前記位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する。   The latest phase error PHE sequentially calculated as described above is input to the motor power adjustment unit 83. Accordingly, the motor power adjustment unit 83 adjusts the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE is reduced.

前記モーター制御装置80が採用されれば、前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peの発生周期の差の積算値である前記位相誤差PHEが、前記モーター40のフィードバック制御の偏差として用いられる。そのため、前記位相誤差PHE(偏差)が1パルス未満の時間差であっても、その時間差が無くなる方向へ前記モーター40への供給電力が調節される。そのため、前記エンコーダーパルス信号Peに基づく位置計測の分解能が制御性能の制約とならず、前記モーター40の位置を高精度で制御することができる。   If the motor control device 80 is employed, the phase error PHE that is an integrated value of the difference between the generation periods of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe is used as a deviation in feedback control of the motor 40. Therefore, even if the phase error PHE (deviation) is a time difference of less than one pulse, the power supplied to the motor 40 is adjusted in such a direction that the time difference disappears. Therefore, the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal Pe does not become a restriction on control performance, and the position of the motor 40 can be controlled with high accuracy.

さらに、それぞれ最近の3つ以上の前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencが2つのリングバッファーに保存される。そのため、前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peの位相差(偏差)が、それら2つのパルス信号の一方の発生周期を超えても、正しい前記位相誤差PHEが算出される。   Further, the three or more recent target cycle data Tref and the measurement cycle data Tenc are stored in two ring buffers. Therefore, even if the phase difference (deviation) between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe exceeds the generation period of one of the two pulse signals, the correct phase error PHE is calculated.

即ち、2つの前記リングバッファー824、825各々のデータバッファーがN個である場合、2つの前記パルス信号の位相差がそれら2つの前記パルス信号の一方の前記発生周期の(N−1)倍になっても、前記モーター40の目標位置と計測位置との差分の情報が失われない。そのため、前記モーター40の起動時および停止時など、前記モーター40の速度が比較的大きく変更される場合、即ち、前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなる場合でも、前記モーター40の位置を正しく制御することができる。   That is, if each of the two ring buffers 824 and 825 has N data buffers, the phase difference between the two pulse signals is (N−1) times the generation period of one of the two pulse signals. Even if it becomes, the information on the difference between the target position of the motor 40 and the measurement position is not lost. Therefore, even when the speed of the motor 40 is changed relatively large, such as when the motor 40 is started and stopped, that is, even when the difference between the target position and the measurement position becomes large, the position of the motor 40 Can be controlled correctly.

また、前記モーター電力調節部83において、前記パルス幅変調部835が、前記位相誤差PHEの比例要素が反映される入力信号(前記給電量信号Xo)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。このような制御は、前記位相誤差PHEを早く縮小させる制御として有効である。   In the motor power adjustment unit 83, the pulse width modulation unit 835 is supplied to the motor 40 in accordance with an input signal (the power supply amount signal Xo) reflecting a proportional element of the phase error PHE. The duty ratio of the pulse signal Pd is adjusted. Such control is effective as control for quickly reducing the phase error PHE.

本実施形態では、前記パルス幅変調部835は、さらに前記位相誤差PHEの積分要素も反映された入力信号(前記給電量信号Xo)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、前記モーター40の位置制御にオフセットが生じることを防止できる。   In the present embodiment, the pulse width modulation unit 835 further includes the drive pulse signal Pd supplied to the motor 40 in accordance with an input signal (the power supply amount signal Xo) that also reflects an integral element of the phase error PHE. Adjust the duty ratio. Thereby, it is possible to prevent an offset from occurring in the position control of the motor 40.

[第2実施形態]
次に、図7を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係るモーター制御装置80Aについて説明する。図7は、前記モーター制御装置80Aのブロック図である。図7において、図2に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、前記モーター制御装置80Aにおける前記モーター制御装置80と異なる点について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a motor control device 80A according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram of the motor control device 80A. In FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals. Hereinafter, differences of the motor control device 80A from the motor control device 80 will be described.

前記モーター制御装置80Aは、前記モーター制御装置80の構成に目標速度検出部84、実測度検出部85、減算器86、速度フィードバック制御用増幅器87およびフィードフォワード制御用増幅器88が追加された構成を有している。   The motor control device 80A has a configuration in which a target speed detection unit 84, an actual measurement level detection unit 85, a subtractor 86, a speed feedback control amplifier 87, and a feedforward control amplifier 88 are added to the configuration of the motor control device 80. Have.

前記目標速度検出部84は、前記基準パルス信号Psの発生周期の逆数を算出することによって前記モーター40の目標回転速度を検出(算出)する。同様に、前記実測度検出部85は、前記エンコーダーパルス信号Peの発生周期の逆数を算出することによって前記モーター40の実回転速度を検出(算出)する。   The target speed detector 84 detects (calculates) the target rotational speed of the motor 40 by calculating the reciprocal of the generation period of the reference pulse signal Ps. Similarly, the actual measurement degree detection unit 85 detects (calculates) the actual rotational speed of the motor 40 by calculating the reciprocal of the generation period of the encoder pulse signal Pe.

前記減算器86は、前記目標回転速度と前記実回転速度との差分である速度偏差を算出する。前記速度フィードバック制御用増幅器87は、前記速度偏差に相当する信号を予め設定されたゲインで増幅することにより、前記速度偏差が反映される速度制御信号を生成する増幅器である。   The subtractor 86 calculates a speed deviation that is a difference between the target rotation speed and the actual rotation speed. The speed feedback control amplifier 87 is an amplifier that generates a speed control signal that reflects the speed deviation by amplifying a signal corresponding to the speed deviation with a preset gain.

前記フィードフォワード制御用増幅器88は、前記目標回転速度に相当する信号を予め設定されたゲインで増幅することにより、前記目標回転速度の変化の要素が反映されるフィードフォワード制御信号を生成する増幅器である。   The feedforward control amplifier 88 is an amplifier that amplifies a signal corresponding to the target rotation speed with a preset gain to generate a feedforward control signal in which an element of the change in the target rotation speed is reflected. is there.

前記速度制御信号および前記フィードフォワード制御信号は、前記加算器834によって前記比例制御信号Xpおよび前記積分制御信号Xiとともに加算され、前記給電量信号Xoに反映される。   The speed control signal and the feedforward control signal are added together with the proportional control signal Xp and the integral control signal Xi by the adder 834 and reflected in the power supply amount signal Xo.

なお、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置は、前記画像形成装置10において前記モーター制御装置80が前記モーター制御装置80Aに置き換えられた構成を備える。   The image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention has a configuration in which the motor control device 80 in the image forming device 10 is replaced with the motor control device 80A.

以上に示されるように、前記モーター制御装置80Aは、前記位相誤差PHEに基づくフィードバック制御と並行して、前記モーター40の回転速度に基づくフィードバック制御およびフィードフォワード制御を行う。これにより、前記位相誤差PHEをより速やかに縮小させることができる。   As described above, the motor control device 80A performs feedback control and feedforward control based on the rotational speed of the motor 40 in parallel with feedback control based on the phase error PHE. Thereby, the phase error PHE can be reduced more quickly.

[第3実施形態:モーター制御装置の詳細]
次に、図8〜10を参照しつつ、第3実施形態に係る前記モーター制御装置80Bの詳細について説明する。本実施形態において、前記画像形成装置10の前記制御部8が、前記モーター制御装置80の代わりに前記モーター40を制御するモーター制御装置80Bを含む。図8が示すように、前記モーター制御装置80Bは、基準パルス生成部81、位相比較部82、第1電力調節部83、誤差パルスカウント部84、第2電力調節部85、信号選択部86、モーター駆動信号生成部87を備える。以下、前記モーター制御装置80Bにおける前記モーター制御装置80と異なる点について説明する。
[Third Embodiment: Details of Motor Control Device]
Next, the details of the motor control device 80B according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the control unit 8 of the image forming apparatus 10 includes a motor control device 80 </ b> B that controls the motor 40 instead of the motor control device 80. As shown in FIG. 8, the motor control device 80B includes a reference pulse generation unit 81, a phase comparison unit 82, a first power adjustment unit 83, an error pulse count unit 84, a second power adjustment unit 85, a signal selection unit 86, A motor drive signal generation unit 87 is provided. Hereinafter, differences of the motor control device 80B from the motor control device 80 will be described.

前述したように、前記基準パルス生成部81は、前記モーター40の回転方向の目標位置の基準となる基準パルス信号Psを生成する。さらに、前述したように、前記位相比較部82は、前記基準パルス信号Psと前記エンコーダーパルス信号Peとの位相差である位相誤差PHEを算出する(図8参照)。   As described above, the reference pulse generator 81 generates the reference pulse signal Ps that serves as a reference for the target position in the rotation direction of the motor 40. Further, as described above, the phase comparator 82 calculates a phase error PHE that is a phase difference between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe (see FIG. 8).

前記第1電力調節部83は、前記モーター40に供給する電力を前記位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する制御信号である第1制御信号X1を生成する。例えば、前記第1電力調節部83は、比例要素増幅器831、積分器832、積分要素増幅器833および加算器834を備える。   The first power adjustment unit 83 generates a first control signal X1 that is a control signal for adjusting the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE is reduced. For example, the first power adjustment unit 83 includes a proportional element amplifier 831, an integrator 832, an integral element amplifier 833, and an adder 834.

前記比例要素増幅器831は、前記位相誤差PHEに相当する信号を予め設定された比例ゲインで増幅することにより、前記位相誤差PHEの比例要素が反映される比例制御信号Xpを生成する増幅器である。   The proportional element amplifier 831 is an amplifier that generates a proportional control signal Xp reflecting the proportional element of the phase error PHE by amplifying a signal corresponding to the phase error PHE with a preset proportional gain.

前記積分器832は、前記位相誤差PHEに相当する信号に積分処理を施す。また、前記積分要素増幅器833は、前記位相誤差PHEの積分値に相当する信号を予め設定された積分ゲインで増幅することにより、前記位相誤差PHEの積分要素が反映される積分制御信号Xiを生成する増幅器である。   The integrator 832 performs an integration process on a signal corresponding to the phase error PHE. The integral element amplifier 833 generates an integral control signal Xi that reflects the integral element of the phase error PHE by amplifying a signal corresponding to the integral value of the phase error PHE with a preset integral gain. Amplifier.

前記加算器834は、前記比例制御信号Xpと前記積分制御信号Xiとを加算することによって前記モーター40への供給電力の大きさを表す第1制御信号X1を生成する。   The adder 834 generates a first control signal X1 representing the magnitude of power supplied to the motor 40 by adding the proportional control signal Xp and the integral control signal Xi.

前記第1制御信号X1は、前記モーター40への供給電力の大きさを表す信号である。前記比例要素増幅器831、前記積分器832、前記積分要素増幅器833および前記加算器834は、いわゆるPI制御によって前記モーター40への供給電力を調節する制御部である。   The first control signal X1 is a signal representing the magnitude of power supplied to the motor 40. The proportional element amplifier 831, the integrator 832, the integral element amplifier 833, and the adder 834 are control units that adjust the power supplied to the motor 40 by so-called PI control.

前記誤差パルスカウント部84は、前記基準パルス信号Psに対する前記エンコーダーパルス信号Peの誤差パルスEPをカウントする。前記誤差パルスEPは、前記基準パルス信号Psの発生数に対する前記エンコーダーパルス信号Peの発生数の差分である。前記誤差パルスEPは、前記第2電力調節部85および前記信号選択部86に入力される。さらに、前記誤差パルスEPが前記位相比較部82に入力されることも考えられる。   The error pulse count unit 84 counts error pulses EP of the encoder pulse signal Pe with respect to the reference pulse signal Ps. The error pulse EP is a difference in the number of occurrences of the encoder pulse signal Pe with respect to the number of occurrences of the reference pulse signal Ps. The error pulse EP is input to the second power adjustment unit 85 and the signal selection unit 86. Further, it is conceivable that the error pulse EP is input to the phase comparator 82.

前記誤差パルスEPは、前記モーター40の回転方向における目標位置に対する計測位置の偏差をパルス数によって表すパラメーターである。前記誤差パルスEPは、溜りパルスまたは偏差パルスなどとも称される。なお、前記誤差パルスカウント部84が前記誤差パルスEPをカウントする工程が、誤差パルスカウント工程の一例である。   The error pulse EP is a parameter representing the deviation of the measurement position with respect to the target position in the rotation direction of the motor 40 by the number of pulses. The error pulse EP is also referred to as a droop pulse or a deviation pulse. The process in which the error pulse counting unit 84 counts the error pulse EP is an example of an error pulse counting process.

前記第2電力調節部85は、前記モーター40に供給する電力を前記誤差パルスEPが減少する方向へ調節する制御信号である第2制御信号X2を生成する。前記第2制御信号X2は、前記モーター40への供給電力の大きさを表す信号である。   The second power adjustment unit 85 generates a second control signal X2 that is a control signal for adjusting the power supplied to the motor 40 in a direction in which the error pulse EP decreases. The second control signal X2 is a signal representing the magnitude of power supplied to the motor 40.

例えば、前記第2電力調節部85は、前記誤差パルスEPに相当する信号を予め設定された比例ゲインで増幅することによって前記第2制御信号X2を生成する増幅器などである。   For example, the second power adjustment unit 85 is an amplifier that generates the second control signal X2 by amplifying a signal corresponding to the error pulse EP with a preset proportional gain.

前記信号選択部86は、前記誤差パルスEPの大きさに応じて前記第1制御信号X1および前記第2制御信号X2の一方を選択し、選択した信号を後段の前記モーター駆動信号生成部87へ出力する。以下、前記信号選択部86が選択した信号のことを給電量信号Xoと称する。   The signal selection unit 86 selects one of the first control signal X1 and the second control signal X2 according to the magnitude of the error pulse EP, and sends the selected signal to the motor drive signal generation unit 87 in the subsequent stage. Output. Hereinafter, the signal selected by the signal selector 86 is referred to as a power supply amount signal Xo.

前記信号選択部86は、いわゆる信号切替器であるともいえる。前記信号選択部86が前記誤差パルスEPに基づいて制御信号を選択する方法については後述する。   It can be said that the signal selector 86 is a so-called signal switch. A method by which the signal selection unit 86 selects a control signal based on the error pulse EP will be described later.

前記モーター駆動信号生成部87は、前記給電量信号Xoに応じた電力を前記モーター40に供給する。例えば、前記モーター駆動信号生成部87は、ローパスフィルター処理部871、パルス幅変調部872およびモーター駆動回路873を備える。   The motor drive signal generation unit 87 supplies power corresponding to the power supply amount signal Xo to the motor 40. For example, the motor drive signal generation unit 87 includes a low pass filter processing unit 871, a pulse width modulation unit 872, and a motor drive circuit 873.

前記ローパスフィルター処理部871は、前記給電量信号Xoに対してローパスフィルター処理を施す。ローパスフィルター処理後の前記給電量信号Xoは、前記パルス幅変調部872へ入力される。前記ローパスフィルター処理部871は、前記信号選択部86の選択状態が変化した場合における前記パルス幅変調部872の入力信号の急変を防ぐ。   The low-pass filter processing unit 871 performs low-pass filter processing on the power supply amount signal Xo. The power supply amount signal Xo after the low-pass filter processing is input to the pulse width modulator 872. The low-pass filter processing unit 871 prevents a sudden change in the input signal of the pulse width modulation unit 872 when the selection state of the signal selection unit 86 changes.

前記パルス幅変調部872は、ローパスフィルター処理後の前記給電量信号Xoにパルス幅変調処理を施すことにより、前記給電量信号Xoのレベルに相当するデューティー比でパルス幅が調節されたパルス幅変調信号Pcを生成する。   The pulse width modulation unit 872 performs pulse width modulation processing on the power supply amount signal Xo after the low-pass filter processing, and thereby the pulse width modulation whose pulse width is adjusted with a duty ratio corresponding to the level of the power supply amount signal Xo. A signal Pc is generated.

前記モーター駆動回路873は、前記パルス幅変調信号Pcと同期したパルス状のモーター駆動用の電力信号である駆動パルス信号Pdを生成する回路である。前記駆動パルス信号Pdは前記モーター40に供給される。   The motor drive circuit 873 is a circuit that generates a drive pulse signal Pd that is a pulsed motor drive power signal synchronized with the pulse width modulation signal Pc. The drive pulse signal Pd is supplied to the motor 40.

以下の説明において、前記信号選択部86が前記第1制御信号X1を選択しているときの前記モーター制御装置80Bの制御モードのことを第1モードと称する。また、前記信号選択部86が前記第2制御信号X2を選択しているときの前記モーター制御装置80Bの前記制御モードのことを第2モードと称する。   In the following description, the control mode of the motor control device 80B when the signal selection unit 86 selects the first control signal X1 is referred to as a first mode. The control mode of the motor control device 80B when the signal selection unit 86 selects the second control signal X2 is referred to as a second mode.

前記制御モードが前記第1モードである場合、前記パルス幅変調部872は、前記位相誤差PHEの比例要素および積分要素が反映される入力信号(前記第1制御信号X1)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、前記モーター40への供給電力が、前記位相誤差PHEが縮小する方向へ調節される。なお、前記パルス幅変調部872が前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する工程が、パルス幅変調工程の一例である。   When the control mode is the first mode, the pulse width modulator 872 causes the motor 40 to respond to an input signal (the first control signal X1) in which the proportional and integral elements of the phase error PHE are reflected. The duty ratio of the drive pulse signal Pd supplied to is adjusted. As a result, the power supplied to the motor 40 is adjusted in the direction in which the phase error PHE is reduced. Note that the step of adjusting the duty ratio of the drive pulse signal Pd by the pulse width modulator 872 is an example of the pulse width modulation step.

一方、前記制御モードが前記第2モードである場合、前記パルス幅変調部872は、前記誤差パルスEPの大きさが反映される入力信号(前記第2制御信号X2)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、前記モーター40への供給電力が、前記誤差パルスEPが減少する方向へ調節される。   On the other hand, when the control mode is the second mode, the pulse width modulation unit 872 causes the motor 40 to respond to an input signal (the second control signal X2) that reflects the magnitude of the error pulse EP. The duty ratio of the supplied drive pulse signal Pd is adjusted. As a result, the power supplied to the motor 40 is adjusted so that the error pulse EP decreases.

例えば、前記モーター制御装置80Bにおける前記モーター駆動回路872以外の部分は、マイクロコンピューター、ASIC(Application Specific Integrated Circuit))、その他の半導体デバイスおよびその他の電子回路などの組合せにより構成される。また、以下に示される各種の演算は、前記マイクロコンピューターが予めメモリーに記憶されたプログラムを実行することによって実現されることの他、論理演算回路などのハードウェアによって実現されることも考えられる。   For example, a portion other than the motor drive circuit 872 in the motor control device 80B is configured by a combination of a microcomputer, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), other semiconductor devices, and other electronic circuits. The various operations shown below can be realized not only by the microcomputer executing a program stored in advance in a memory but also by hardware such as a logic operation circuit.

図3が示すように、前記位相比較部82は、メモリー820、目標周期記録部821、計測周期記録部822および位相誤差算出部823を有する。前記メモリー820は、前記目標周期記録部821、前記計測周期記録部822および前記位相誤差算出部823の各々からアクセスされるデータ記憶媒体である。前記メモリー820のデータ記憶領域は、第1リングバッファー824の領域および第2リングバッファー825の領域を含む。   As shown in FIG. 3, the phase comparison unit 82 includes a memory 820, a target cycle recording unit 821, a measurement cycle recording unit 822, and a phase error calculation unit 823. The memory 820 is a data storage medium accessed from each of the target cycle recording unit 821, the measurement cycle recording unit 822, and the phase error calculation unit 823. The data storage area of the memory 820 includes a first ring buffer 824 area and a second ring buffer 825 area.

図9,10は、前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825各々のメモリーマップの一例を表す図である。前記第1リングバッファー824は、3つ以上のデータバッファーを有する。また、前記第2リングバッファー825は、前記第1リングバッファー824のデータバッファーの数と同数のデータバッファーを有する。   FIGS. 9 and 10 are diagrams showing examples of memory maps of the first ring buffer 824 and the second ring buffer 825, respectively. The first ring buffer 824 includes three or more data buffers. The second ring buffer 825 includes the same number of data buffers as the number of data buffers of the first ring buffer 824.

以下の説明において、前記第1リングバッファー824が有する前記データバッファーのことを第1データバッファー8240と称する。同様に、前記第2リングバッファー825が有する前記データバッファーのことを第2データバッファー8250と称する。図9は、バッファー番号0〜3までの4つの前記第1データバッファー8240を有する前記第1リングバッファー824のメモリーマップを示す。同様に、図10は、バッファー番号0〜3までの4つの前記第2データバッファー8250を有する前記第2リングバッファー825のメモリーマップを示す。   In the following description, the data buffer included in the first ring buffer 824 is referred to as a first data buffer 8240. Similarly, the data buffer included in the second ring buffer 825 is referred to as a second data buffer 8250. FIG. 9 shows a memory map of the first ring buffer 824 having four first data buffers 8240 with buffer numbers 0-3. Similarly, FIG. 10 shows a memory map of the second ring buffer 825 having four second data buffers 8250 with buffer numbers 0 to 3.

以下、図11のタイムチャートを参照しつつ前記目標周期記録部821、前記計測周期記録部822および前記位相誤差算出部823の処理についてより具体的に説明する。なお、図11が示す例は、前記基準パルス信号Psに対する前記エンコーダーパルス信号Peの位相遅れが生じている場合の例である。   Hereinafter, the processes of the target cycle recording unit 821, the measurement cycle recording unit 822, and the phase error calculation unit 823 will be described more specifically with reference to the time chart of FIG. The example shown in FIG. 11 is an example in the case where a phase delay of the encoder pulse signal Pe with respect to the reference pulse signal Ps occurs.

また、便宜状、図11が示す例では、前記基準パルス信号Psに対する前記エンコーダーパルス信号Peの位相遅れが時間の経過とともに大きくなっている。しかしながら、実際は、前記モーター制御装置80Bの制御によって位相差は縮小する。   For convenience, in the example shown in FIG. 11, the phase delay of the encoder pulse signal Pe with respect to the reference pulse signal Ps increases with time. However, in practice, the phase difference is reduced by the control of the motor control device 80B.

以下の説明において、整数の変数i,j,kは、初期値0から順次1ずつカウントアップされるとともに0〜3の範囲で循環する変数である。即ち、変数i,j,kは、3から1つカウントアップされたときに0に戻る。換言すれば、i=0であるとき、i−1=3である。   In the following description, integer variables i, j, and k are variables that are counted up one by one from the initial value 0 and circulate in the range of 0 to 3. That is, the variables i, j, and k return to 0 when they are counted up from 3. In other words, when i = 0, i-1 = 3.

前記目標周期記録部821は、前記基準パルス信号Psが発生するごとに前回の前記基準パルス信号Psの発生時からの経過時間を表す目標周期データTrefを、前記第1リングバッファー824における前記第1データバッファー8240各々に順次記録する。その際、前記目標周期記録部821は、最新の前記目標周期データTrefを記録した前記第1データバッファー8240の番号を前記位相誤差算出部823へ通知する。   The target cycle recording unit 821 generates target cycle data Tref representing the elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal Ps each time the reference pulse signal Ps is generated, in the first ring buffer 824. Data is sequentially recorded in each of the data buffers 8240. At this time, the target cycle recording unit 821 notifies the phase error calculation unit 823 of the number of the first data buffer 8240 in which the latest target cycle data Tref is recorded.

なお、前記目標周期記録部821が前記目標周期データTrefを算出および記録する工程が目標周期記録工程の一例である。   The process in which the target period recording unit 821 calculates and records the target period data Tref is an example of the target period recording process.

図11の例では、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジのタイミングt1,t3,t5,t6,t8,t10各々において、前記目標周期記録部821は、その時点で確定する前記目標周期データTrefを前記バッファー番号0,1,2,3,0,1番の前記第1データバッファー8240各々に記録する。さらに、タイミングt1,t3,t5,t6,t8,t10各々において、前記目標周期記録部821は、各時点でのデータの記録先である前記第1データバッファー8240の番号0,1,2,3,0,1を前記位相誤差算出部823へ通知する。   In the example of FIG. 11, at each of the rising edge timings t1, t3, t5, t6, t8, and t10 of the reference pulse signal Ps, the target cycle recording unit 821 uses the target cycle data Tref determined at that time as the The data is recorded in each of the first data buffers 8240 with buffer numbers 0, 1, 2, 3, 0, and 1. Further, at each of the timings t1, t3, t5, t6, t8, and t10, the target cycle recording unit 821 has the numbers 0, 1, 2, and 3 of the first data buffer 8240 that is the data recording destination at each time point. , 0, 1 are notified to the phase error calculator 823.

i番目の前記基準パルス信号Ps(i)が発生したときに記録されるi番目の前記目標周期データTref(i)は、(i−1)番目の前記基準パルス信号Ps(i−1)が発生した時点からi番目の前記基準パルス信号Ps(i)が発生した時点までの経過時間を表すデータである。但し、前記目標周期データの初期値である前記目標周期データTref(0)は、処理を開始してから最初の(0番目の)前記基準パルス信号Ps(0)が発生するまでの経過時間である。   The i-th target cycle data Tref (i) recorded when the i-th reference pulse signal Ps (i) is generated is the (i-1) -th reference pulse signal Ps (i-1). This is data representing the elapsed time from the time of occurrence to the time of generation of the i-th reference pulse signal Ps (i). However, the target cycle data Tref (0), which is the initial value of the target cycle data, is the elapsed time from the start of processing until the first (0th) reference pulse signal Ps (0) is generated. is there.

前記計測周期記録部822は、前記エンコーダーパルス信号Peが発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号Peの発生時からの経過時間を表す計測周期データTencを、前記第2リングバッファー825における前記第2データバッファー8250各々に順次記録する。その際、前記計測周期記録部822は、最新の前記計測周期データTencを記録した前記第2データバッファー8250の番号を前記位相誤差算出部823へ通知する。   The measurement cycle recording unit 822 generates measurement cycle data Tenc representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal Pe every time the encoder pulse signal Pe is generated, in the second ring buffer 825. Data is sequentially recorded in each data buffer 8250. At this time, the measurement cycle recording unit 822 notifies the phase error calculation unit 823 of the number of the second data buffer 8250 in which the latest measurement cycle data Tenc is recorded.

なお、前記計測周期記録部822が前記計測周期データTencを算出および記録する工程が計測周期記録工程の一例である。   The process in which the measurement cycle recording unit 822 calculates and records the measurement cycle data Tenc is an example of the measurement cycle recording process.

図11の例では、前記エンコーダーパルス信号Peの立ち上がりエッジのタイミングt2,t4,t7,t9各々において、前記計測周期記録部822は、その時点で確定する前記計測周期データTencを前記バッファー番号0番から3番までの前記第2データバッファー8250各々に記録する。さらに、タイミングt2,t4,t7,t9各々において、前記計測周期記録部822は、各時点でのデータの記録先である前記第2データバッファー8250の番号0,1,2,3を前記位相誤差算出部823へ通知する。   In the example of FIG. 11, at each of the rising edge timings t2, t4, t7, and t9 of the encoder pulse signal Pe, the measurement cycle recording unit 822 uses the buffer number 0 as the measurement cycle data Tenc determined at that time. To No. 3 to the second data buffer 8250. Further, at each of timings t2, t4, t7, and t9, the measurement cycle recording unit 822 sets the numbers 0, 1, 2, and 3 of the second data buffer 8250, which is the data recording destination at each time point, as the phase error. The calculation unit 823 is notified.

j番目の前記エンコーダーパルス信号Pe(j)が発生したときに記録されるj番目の前記計測周期データTenc(j)は、(j−1)番目の前記エンコーダーパルス信号Pe(j−1)が発生した時点からj番目の前記エンコーダーパルス信号Pe(j)が発生した時点までの経過時間を表すデータである。但し、前記計測周期データの初期値である前記計測周期データTenc(0)は、処理を開始してから最初の(0番目の)前記エンコーダーパルス信号Pe(0)が発生するまでの経過時間である。   The j-th measurement period data Tenc (j) recorded when the j-th encoder pulse signal Pe (j) is generated is the (j-1) -th encoder pulse signal Pe (j-1). This is data representing the elapsed time from the time of occurrence to the time of occurrence of the j-th encoder pulse signal Pe (j). However, the measurement cycle data Tenc (0), which is the initial value of the measurement cycle data, is the elapsed time from the start of processing until the first (0th) encoder pulse signal Pe (0) is generated. is there.

なお、前記目標周期データTref(i)および前記計測周期データTenc(j)が、例えばミリ秒などの時間の単位の数値データであることの他、所定のクロック信号のカウントアップ数を表す数値データなどであることなども考えられる。   In addition, the target cycle data Tref (i) and the measurement cycle data Tenc (j) are numeric data in units of time such as milliseconds, for example, and numeric data representing the count-up number of a predetermined clock signal. It can be considered that.

前記位相誤差算出部823は、前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825における相互に対応する前記第1データバッファー8240および前記第2データバッファー8250各々に順次記録される前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencの差分を積算することにより前記位相誤差PHEを算出する。   The phase error calculation unit 823 is configured to sequentially record the target period data Tref recorded in the first data buffer 8240 and the second data buffer 8250 corresponding to each other in the first ring buffer 824 and the second ring buffer 825, respectively. The phase error PHE is calculated by integrating the difference between the measurement cycle data Tenc.

前記第1データバッファー8240および前記第2データバッファー8250は、それぞれ前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencが記録される順番が同じものどうしが相互に対応している。前述の例では、0番目、1番目、2番目、3番目の前記第1データバッファー8240各々と、0番目、1番目、2番目、3番目の前記第2データバッファー8250各々とが相互に対応する関係にある。   The first data buffer 8240 and the second data buffer 8250 correspond to each other in the same order in which the target cycle data Tref and the measurement cycle data Tenc are recorded. In the above example, the 0th, 1st, 2nd and 3rd first data buffers 8240 and the 0th, 1st, 2nd and 3rd second data buffers 8250 correspond to each other. Have a relationship.

前記位相誤差算出部823は、相互に対応する前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825の両方にデータが記録されるごとに、前記位相誤差PHEを算出する。   The phase error calculator 823 calculates the phase error PHE every time data is recorded in both the first ring buffer 824 and the second ring buffer 825 corresponding to each other.

例えば、前記位相誤差算出部823が、k番目(0〜3)の前記第1リングバッファー824および前記第2リングバッファー825の両方にデータが記録されるごとに、先に示した(1)式に従って(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出することが考えられる。但し、前記位相誤差PHE(0)の初期値は0である。   For example, whenever the phase error calculation unit 823 records data in both the k-th (0-3) first ring buffer 824 and the second ring buffer 825, the equation (1) shown above The (k + 1) th phase error PHE (k + 1) can be calculated according to However, the initial value of the phase error PHE (0) is zero.

また、前記基準パルス信号Psの位相(位置)に対して前記エンコーダーパルス信号Peの位相(位置)が遅れている場合、前記位相誤差算出部823が、次の(2)式に従って(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出することも考えられる。但し、(2)式におけるg1は、計算時点において前記基準パルス信号Psに対して前記エンコーダーパルス信号Peが遅れているパルス数である。即ち、前記エンコーダーパルス信号Peの位相(位置)が遅れているときの前記誤差パルスEPの大きさがg1である。

Figure 0005925403
When the phase (position) of the encoder pulse signal Pe is delayed with respect to the phase (position) of the reference pulse signal Ps, the phase error calculation unit 823 performs the (k + 1) -th operation according to the following equation (2). It is also conceivable to calculate the phase error PHE (k + 1). However, g1 in the equation (2) is the number of pulses that the encoder pulse signal Pe is delayed with respect to the reference pulse signal Ps at the time of calculation. That is, the magnitude of the error pulse EP when the phase (position) of the encoder pulse signal Pe is delayed is g1.
Figure 0005925403

同様に、前記基準パルス信号Psの位相(位置)に対して前記エンコーダーパルス信号Peの位相(位置)が進んでいる場合、前記位相誤差算出部823が、次の(3)式に従って(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出することも考えられる。但し、(3)式におけるg2は、計算時点において前記基準パルス信号Psに対して前記エンコーダーパルス信号Peが進んでいるパルス数である。即ち、前記エンコーダーパルス信号Peの位相(位置)が進んでいるときの前記誤差パルスEPの大きさがg2である。

Figure 0005925403
Similarly, when the phase (position) of the encoder pulse signal Pe is advanced with respect to the phase (position) of the reference pulse signal Ps, the phase error calculator 823 (k + 1) according to the following equation (3): It is also conceivable to calculate the th phase error PHE (k + 1). However, g2 in the equation (3) is the number of pulses that the encoder pulse signal Pe advances with respect to the reference pulse signal Ps at the time of calculation. That is, the magnitude of the error pulse EP when the phase (position) of the encoder pulse signal Pe is advanced is g2.
Figure 0005925403

(1)式、(2)式および(3)式は、相互に対応する前記第1データバッファー8240および前記第2データバッファー8250各々に順次記録される前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencの差分を積算する式である。   Expressions (1), (2), and (3) are expressed by the target period data Tref and the measurement period data Tenc that are sequentially recorded in the first data buffer 8240 and the second data buffer 8250, respectively. This is an equation for integrating the differences.

前記差分の積算値である前記位相誤差PHEは、前記モーター40の回転方向における目標位置に対する計測位置の誤差(位置誤差)に相当する。前記位相誤差PHEは、前記基準パルス信号Psの1周期未満の範囲内でのみ変化する一般的な位相差とは異なり、前記基準パルス信号Psの1周期分を超える範囲で変化し得る。   The phase error PHE that is an integrated value of the difference corresponds to an error (position error) of a measurement position with respect to a target position in the rotation direction of the motor 40. Unlike the general phase difference that changes only within a range of less than one period of the reference pulse signal Ps, the phase error PHE can change within a range exceeding one period of the reference pulse signal Ps.

算出される前記位相誤差PHE(k+1)が0である場合、前記基準パルス信号Psの位相と前記エンコーダーパルス信号Peの位相とが一致している。前記位相誤差PHE(k+1)の値が正の値である場合、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも進んでいる。前記位相誤差PHE(k+1)の値が負の値である場合、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも遅れている。   When the calculated phase error PHE (k + 1) is 0, the phase of the reference pulse signal Ps matches the phase of the encoder pulse signal Pe. When the value of the phase error PHE (k + 1) is a positive value, the phase of the reference pulse signal Ps is ahead of the phase of the encoder pulse signal Pe. When the value of the phase error PHE (k + 1) is a negative value, the phase of the reference pulse signal Ps is delayed from the phase of the encoder pulse signal Pe.

例えば、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも進んでいるまたは両位相が同じである場合、前記位相誤差算出部823は、前記計測周期記録部822から番号jが通知されるごとに、k=jとして(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出する。   For example, when the phase of the reference pulse signal Ps is ahead of the phase of the encoder pulse signal Pe or both phases are the same, the phase error calculation unit 823 notifies the number j from the measurement cycle recording unit 822. Each time, k = j, the (k + 1) -th phase error PHE (k + 1) is calculated.

一方、前記基準パルス信号Psの位相が前記エンコーダーパルス信号Peの位相よりも遅れている場合、前記位相誤差算出部823は、前記目標周期記録部821から番号iが通知されるごとに、k=iとして(k+1)番目の前記位相誤差PHE(k+1)を算出する。   On the other hand, when the phase of the reference pulse signal Ps is delayed from the phase of the encoder pulse signal Pe, the phase error calculation unit 823 receives the number i from the target period recording unit 821 and k = The (k + 1) -th phase error PHE (k + 1) is calculated as i.

なお、前記位相誤差算出部823が前記位相誤差PHEを算出する工程が位相誤差算出工程の一例である。   The step in which the phase error calculation unit 823 calculates the phase error PHE is an example of a phase error calculation step.

図11が示す例では、タイミングt2の時点で0番目の前記第1データバッファー8240およびこれに対応する0番目の前記第2データバッファー8250の両方へのデータ記録が完了する。そのため、前記位相誤差算出部823は、(1)式に0番目の前記目標周期データTref(0)および0番目の前記計測周期データTenc(0)を適用することにより、1番目の前記位相誤差PHE(1)を算出する。   In the example shown in FIG. 11, the data recording to both the 0th first data buffer 8240 and the 0th second data buffer 8250 corresponding thereto is completed at the timing t2. Therefore, the phase error calculation unit 823 applies the 0th target cycle data Tref (0) and the 0th measurement cycle data Tenc (0) to the equation (1) to thereby obtain the first phase error. PHE (1) is calculated.

同様に、タイミングt4の時点で1番目の前記第1データバッファー8240およびこれに対応する1番目の前記第2データバッファー8250の両方へのデータ記録が完了する。そのため、前記位相誤差算出部823は、(1)式に1番目の前記目標周期データTref(1)および1番目の前記計測周期データTenc(1)を適用することにより、2番目の前記位相誤差PHE(2)を算出する。   Similarly, the data recording to both the first first data buffer 8240 and the first second data buffer 8250 corresponding thereto is completed at the timing t4. Therefore, the phase error calculation unit 823 applies the first target cycle data Tref (1) and the first measurement cycle data Tenc (1) to the equation (1), so that the second phase error is calculated. PHE (2) is calculated.

また、タイミングt7の時点においても、前記位相誤差算出部823は同様にして3番目の前記位相誤差PHE(3)を算出する。また、タイミングt9の時点において、前記位相誤差算出部823は同様にして0番目の前記位相誤差PHE(0)を改めて算出する。   Also at the time point t7, the phase error calculation unit 823 similarly calculates the third phase error PHE (3). In addition, at the timing t9, the phase error calculation unit 823 calculates the 0th phase error PHE (0) again in the same manner.

以上のようにして順次算出される最新の前記位相誤差PHEが、前記第1電力調節部83へ入力される。さらに、前記制御モードが前記第1モードである場合、前記第1電力調節部83は、前記モーター40に供給する電力を前記位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する。   The latest phase error PHE calculated sequentially as described above is input to the first power adjustment unit 83. Further, when the control mode is the first mode, the first power adjustment unit 83 adjusts the power supplied to the motor 40 in a direction in which the phase error PHE is reduced.

前記制御モードが前記第1モードである場合、前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peの発生周期の差の積算値である前記位相誤差PHEが、前記モーター40のフィードバック制御の偏差として用いられる。そのため、前記位相誤差PHE(偏差)が1パルス未満の時間差であっても、その時間差が無くなる方向へ前記モーター40への供給電力が調節される。そのため、前記エンコーダーパルス信号Peに基づく位置計測の分解能が制御性能の制約とならず、前記モーター40の位置を高精度で制御することができる。   When the control mode is the first mode, the phase error PHE that is an integrated value of the difference between the generation periods of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe is used as a deviation in feedback control of the motor 40. . Therefore, even if the phase error PHE (deviation) is a time difference of less than one pulse, the power supplied to the motor 40 is adjusted in such a direction that the time difference disappears. Therefore, the resolution of position measurement based on the encoder pulse signal Pe does not become a restriction on control performance, and the position of the motor 40 can be controlled with high accuracy.

さらに、それぞれ最近の3つ以上の前記目標周期データTrefおよび前記計測周期データTencが2つのリングバッファー824、825、それぞれに保存される。そのため、前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peの位相差(偏差)が、それら2つのパルス信号の一方の発生周期を超えても、正しい前記位相誤差PHEが算出される。   Further, the latest three or more target cycle data Tref and the measurement cycle data Tenc are stored in two ring buffers 824 and 825, respectively. Therefore, even if the phase difference (deviation) between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe exceeds the generation period of one of the two pulse signals, the correct phase error PHE is calculated.

即ち、2つの前記リングバッファー824、825各々のデータバッファーがN個である場合、2つの前記パルス信号の位相差がそれら2つの前記パルス信号の一方の前記発生周期の(N−1)倍になっても、前記モーター40の目標位置と計測位置との差分の情報が失われない。そのため、前記モーター40の起動時および停止時など、前記モーター40の速度が比較的大きく変更される場合、即ち、前記目標位置と前記計測位置との差分が大きくなる場合でも、前記モーター40の位置を正しく制御することができる。   That is, if each of the two ring buffers 824 and 825 has N data buffers, the phase difference between the two pulse signals is (N−1) times the generation period of one of the two pulse signals. Even if it becomes, the information on the difference between the target position of the motor 40 and the measurement position is not lost. Therefore, even when the speed of the motor 40 is changed relatively large, such as when the motor 40 is started and stopped, that is, even when the difference between the target position and the measurement position becomes large, the position of the motor 40 Can be controlled correctly.

また、前記第1電力調節部83において、前記パルス幅変調部871が、前記位相誤差PHEの比例要素が反映される入力信号(前記給電量信号Xo)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。このような制御は、前記位相誤差PHEを早く縮小させる制御として有効である。   In the first power adjustment unit 83, the pulse width modulation unit 871 is supplied to the motor 40 in accordance with an input signal (the power supply amount signal Xo) reflecting a proportional element of the phase error PHE. The duty ratio of the drive pulse signal Pd is adjusted. Such control is effective as control for quickly reducing the phase error PHE.

本実施形態では、前記パルス幅変調部871は、さらに前記位相誤差PHEの積分要素も反映された入力信号(前記給電量信号Xo)に応じて前記モーター40に供給される前記駆動パルス信号Pdのデューティー比を調節する。これにより、前記モーター40の位置制御にオフセットが生じることを防止できる。   In the present embodiment, the pulse width modulator 871 further includes the drive pulse signal Pd supplied to the motor 40 in accordance with an input signal (the power supply amount signal Xo) that also reflects the integral element of the phase error PHE. Adjust the duty ratio. Thereby, it is possible to prevent an offset from occurring in the position control of the motor 40.

ところで、前記モーター40の起動時および停止時などにおいて、前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peの位相差(前記位相誤差PHE)が大きくなり得る。そのため、前記位相比較部82において、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われる事態をより確実に防ぐためには、2つの前記リングバッファー824、825各々のデータバッファーの数をより多くする必要がある。   Meanwhile, when the motor 40 is started and stopped, the phase difference (the phase error PHE) between the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe can be large. Therefore, in the phase comparison unit 82, in order to prevent the situation where the difference information between the target position and the measurement position is lost more reliably, the number of data buffers in each of the two ring buffers 824 and 825 is increased. There is a need to.

一方、前記モーター制御装置80Bの消費電力およびコストの低減のため、前記メモリー820の容量が極力小さいことが望ましい。また、前記位相誤差PHEが想定以上に大きくなった場合でも確実に制御が収束するように高いロバスト性が求められる。   On the other hand, in order to reduce the power consumption and cost of the motor control device 80B, it is desirable that the capacity of the memory 820 be as small as possible. Further, even when the phase error PHE becomes larger than expected, high robustness is required so that control can be surely converged.

前述したように、前記モーター制御装置80Bは、前記誤差パルスカウント部84、前記第2電力調節部85および前記信号選択部86を備える。これにより、2つの前記リングバッファー824、825各々のデータバッファーの数が少なくても、前記モーター40の位置制御を確実に収束させることができる。以下、そのことについて説明する。   As described above, the motor control device 80B includes the error pulse count unit 84, the second power adjustment unit 85, and the signal selection unit 86. Accordingly, even if the number of data buffers in each of the two ring buffers 824 and 825 is small, the position control of the motor 40 can be reliably converged. This will be described below.

[制御モードの切替]
前記信号選択部86は、前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数以下の予め定められたしきい値SL未満であるときに、前記第1制御信号X1を選択する。これにより、前記制御モードが前記第1モードになる。前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数未満である状態は、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われない状態である。例えば、前記しきい値SLが前記第1データバッファー8240の数と等しいことが考えられる。但し、前記しきい値SLは2以上である。
[Switch control mode]
The signal selection unit 86 selects the first control signal X1 when the error pulse EP is less than a predetermined threshold SL equal to or less than the number of the first data buffers 8240. As a result, the control mode becomes the first mode. The state in which the error pulse EP is less than the number of the first data buffers 8240 is a state in which information on the difference between the target position and the measurement position is not lost. For example, the threshold SL may be equal to the number of the first data buffers 8240. However, the threshold value SL is 2 or more.

また、前記信号選択部86は、少なくとも前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数以上であるときに、前記第2制御信号X2を選択する。前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数以上である状態は、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われてしまう状態である。   The signal selector 86 selects the second control signal X2 when at least the error pulse EP is equal to or greater than the number of the first data buffers 8240. The state where the error pulse EP is equal to or greater than the number of the first data buffers 8240 is a state where information on the difference between the target position and the measurement position is lost.

例えば、前記信号選択部86は、前記誤差パルスEPが前記しきい値SL以上であるときに、前記第2制御信号X2を選択する。これにより、前記制御モードが前記第2モードになる。前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数以上である状態は、前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われてしまう状態である。   For example, the signal selection unit 86 selects the second control signal X2 when the error pulse EP is equal to or greater than the threshold value SL. Thereby, the control mode becomes the second mode. The state where the error pulse EP is equal to or greater than the number of the first data buffers 8240 is a state where information on the difference between the target position and the measurement position is lost.

従って、前記第1電力調節部83は、前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数未満であるときに前記モーター40に供給する電力を前記位相誤差PHEが縮小する方向へ調節する。なお、前記第1電力調節部83が前記第1制御信号X1を出力することによって前記モーター40に供給する電力を調節する工程が、第1電力調節工程の一例である。   Accordingly, the first power adjustment unit 83 adjusts the power supplied to the motor 40 when the error pulse EP is less than the number of the first data buffers 8240 in a direction in which the phase error PHE is reduced. Note that the step of adjusting the power supplied to the motor 40 by the first power adjustment unit 83 outputting the first control signal X1 is an example of a first power adjustment step.

一方、前記第2電力調節部85は、前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数以上であるときに前記モーター40に供給する電力を前記誤差パルスEPが減少する方向へ調節する。また、前記第2電力調節部85が前記第2制御信号X2を出力することによって前記モーター40に供給する電力を調節する工程が、第2電力調節工程の一例である。   On the other hand, the second power adjustment unit 85 adjusts the power supplied to the motor 40 in a direction in which the error pulse EP decreases when the error pulse EP is equal to or greater than the number of the first data buffers 8240. In addition, the step of adjusting the power supplied to the motor 40 by the second power adjustment unit 85 outputting the second control signal X2 is an example of a second power adjustment step.

[前記第1モードから前記第2モードへの切替]
以下、図12を参照しつつ、前記制御モードが前記第1モードから前記第2モードへ切り替わるときの具体例について説明する。以下に示す例は、前記第1データバッファー8240の数Nおよび前記しきい値SLはともに4である。
[Switching from the first mode to the second mode]
Hereinafter, a specific example when the control mode is switched from the first mode to the second mode will be described with reference to FIG. In the example shown below, the number N of the first data buffers 8240 and the threshold SL are both 4.

図12は、前記モーター制御装置80Bの前記制御モードが前記第1モードから前記第2モードへ切り替わるときの前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peのタイムチャートの一例を表す。   FIG. 12 shows an example of a time chart of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe when the control mode of the motor control device 80B is switched from the first mode to the second mode.

図12の例では、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジのタイミングt2,t4,t6,t7,t9各々において、前記目標周期記録部821は、その時点で確定する前記目標周期データTrefを前記第1データバッファー8240各々に記録する。同様に、前記エンコーダーパルス信号Peの立ち上がりエッジのタイミングt1,t3,t5,t8,t10各々において、前記計測周期記録部822は、その時点で確定する前記計測周期データTencを前記第2データバッファー8250各々に記録する。   In the example of FIG. 12, at each of the rising edge timings t2, t4, t6, t7, and t9 of the reference pulse signal Ps, the target period recording unit 821 uses the target period data Tref determined at that time as the first period data. Records in each of the data buffers 8240. Similarly, at each of the rising edge timings t1, t3, t5, t8, and t10 of the encoder pulse signal Pe, the measurement cycle recording unit 822 sets the measurement cycle data Tenc determined at that time as the second data buffer 8250. Record each.

また、タイミングt1の時点において、前記エンコーダーパルス信号Peが前記基準パルス信号Psに対して位相(位置)が遅れており、前記誤差パルスEPが3であるとする。   Further, it is assumed that the phase (position) of the encoder pulse signal Pe is delayed with respect to the reference pulse signal Ps at the timing t1, and the error pulse EP is 3.

図12のタイムチャートにおいて、タイミングt1,t3の間と、タイミングt3,t5の間との各々において、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジが1つずつ存在する。そのため、タイミングt3,t5各々の時点の前記誤差パルスEPは、タイミングt1の時点の前記誤差パルスEPと変わらず3である。   In the time chart of FIG. 12, there is one rising edge of the reference pulse signal Ps between each of timings t1 and t3 and between timings t3 and t5. Therefore, the error pulse EP at each timing t3 and t5 is 3, which is the same as the error pulse EP at the timing t1.

従って、タイミングt1からタイミングt5を経過するまでの期間において、前記誤差パルスEPが前記しきい値SL未満であり、前記信号選択部86は前記第1制御信号X1を選択する。そのため、タイミングt1からタイミングt5を経過するまでの期間の前記制御モードは前記第1モードである。これにより、前記モーター40が高い精度で制御される。   Accordingly, in the period from the timing t1 to the timing t5, the error pulse EP is less than the threshold value SL, and the signal selection unit 86 selects the first control signal X1. Therefore, the control mode in the period from timing t1 to timing t5 is the first mode. Thereby, the motor 40 is controlled with high accuracy.

次に、タイミングt5,t8の間において、2つの前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジが存在する。さらに、タイミングt8,t10の間において、1つの前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジが存在する。そのため、タイミングt8の時点の前記誤差パルスEPは、タイミングt5の時点の前記誤差パルスEPから1つ増えて4になる。また、タイミングt10の時点の前記誤差パルスEPは、タイミングt8の時点の前記誤差パルスEPと変わらず4である。   Next, between the timings t5 and t8, there are two rising edges of the reference pulse signal Ps. Furthermore, between the timings t8 and t10, there is one rising edge of the reference pulse signal Ps. Therefore, the error pulse EP at the timing t8 is increased by one from the error pulse EP at the timing t5 to 4. Further, the error pulse EP at the timing t10 is 4, which is the same as the error pulse EP at the timing t8.

従って、タイミングt8からタイミングt10を経過するまでの期間において、前記誤差パルスEPが前記しきい値SL以上であり、前記信号選択部86は前記第2制御信号X2を選択する。そのため、タイミングt8からタイミングt10を経過するまでの期間の前記制御モードは前記第2モードである。   Therefore, in the period from the timing t8 to the timing t10, the error pulse EP is equal to or greater than the threshold value SL, and the signal selection unit 86 selects the second control signal X2. Therefore, the control mode in the period from timing t8 to timing t10 is the second mode.

タイミングt8からタイミングt10を経過するまでの期間においては、前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数N以上である。この場合、2つの前記リングバッファー824、825において前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われている。そのため、前記誤差パルスEPを用いた前記第2モードでのフィードバック制御が行われる。これにより、前記モーターの位置を前記基準パルス信号Psに基づく前記目標位置へ収束させることができる。また、前記位相誤差PHEが想定以上に大きくなった場合でも確実に制御が収束し、ロバスト性が高まる。   In the period from timing t8 to timing t10, the error pulse EP is equal to or greater than the number N of the first data buffers 8240. In this case, the difference information between the target position and the measurement position is lost in the two ring buffers 824 and 825. Therefore, feedback control in the second mode using the error pulse EP is performed. Thereby, the position of the motor can be converged to the target position based on the reference pulse signal Ps. Further, even when the phase error PHE becomes larger than expected, the control is surely converged and the robustness is improved.

[前記第2モードから前記第1モードへの切替]
続いて、図13を参照しつつ、前記制御モードが前記第2モードから前記第1モードへ切り替わるときの具体例について説明する。以下に示す例は、前記第1データバッファー8240の数Nおよび前記しきい値SLはともに4である。
[Switching from the second mode to the first mode]
Next, a specific example when the control mode is switched from the second mode to the first mode will be described with reference to FIG. In the example shown below, the number N of the first data buffers 8240 and the threshold SL are both 4.

図13は、前記モーター制御装置80Bの前記制御モードが前記第2モードから前記第1
モードへ切り替わるときの前記基準パルス信号Psおよび前記エンコーダーパルス信号Peのタイムチャートの一例を表す。
FIG. 13 shows that the control mode of the motor control device 80B is changed from the second mode to the first mode.
An example of a time chart of the reference pulse signal Ps and the encoder pulse signal Pe when switching to a mode is shown.

図13の例では、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジのタイミングt2,t4,t7,t9各々において、前記目標周期記録部821は、その時点で確定する前記目標周期データTrefを前記第1データバッファー8240各々に記録する。同様に、前記エンコーダーパルス信号Peの立ち上がりエッジのタイミングt1,t3,t5,t6,t8各々において、前記計測周期記録部822は、その時点で確定する前記計測周期データTencを前記第2データバッファー8250各々に記録する。   In the example of FIG. 13, at each of the rising edge timings t2, t4, t7, and t9 of the reference pulse signal Ps, the target cycle recording unit 821 sets the target cycle data Tref determined at that time as the first data buffer. 8240 each. Similarly, at each of the rising edge timings t1, t3, t5, t6, and t8 of the encoder pulse signal Pe, the measurement cycle recording unit 822 sets the measurement cycle data Tenc determined at that time as the second data buffer 8250. Record each.

また、タイミングt1の時点において、前記エンコーダーパルス信号Peが前記基準パルス信号Psに対して位相(位置)が遅れており、前記誤差パルスEPが4であるとする。   Further, it is assumed that the phase (position) of the encoder pulse signal Pe is delayed with respect to the reference pulse signal Ps and the error pulse EP is 4 at the timing t1.

図13のタイムチャートにおいて、タイミングt1,t3の間と、タイミングt3,t5の間との各々において、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジが1つずつ存在する。そのため、タイミングt3,t5各々の時点の前記誤差パルスEPは、タイミングt1の時点の前記誤差パルスEPと変わらず4である。   In the time chart of FIG. 13, there is one rising edge of the reference pulse signal Ps between each of timings t1 and t3 and between timings t3 and t5. Therefore, the error pulse EP at each timing t3 and t5 is 4, which is the same as the error pulse EP at the timing t1.

従って、タイミングt1からタイミングt5を経過するまでの期間において、前記誤差パルスEPが前記しきい値SL以上であり、前記信号選択部86は前記第2制御信号X2を選択する。そのため、タイミングt1からタイミングt5を経過するまでの期間の前記制御モードは前記第2モードである。これにより、前記モーター40が前記誤差パルスEPに基づいて制御される。   Accordingly, in the period from the timing t1 to the timing t5, the error pulse EP is equal to or greater than the threshold value SL, and the signal selection unit 86 selects the second control signal X2. Therefore, the control mode in the period from timing t1 to timing t5 is the second mode. Thereby, the motor 40 is controlled based on the error pulse EP.

次に、タイミングt5,t6の間において、前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジが存在しない。また、タイミングt6,t8の間において、1つの前記基準パルス信号Psの立ち上がりエッジが存在する。そのため、タイミングt6の時点の前記誤差パルスEPは、タイミングt5の時点の前記誤差パルスEPから1つ減って3になる。また、タイミングt8の時点の前記誤差パルスEPは、タイミングt6の時点の前記誤差パルスEPと変わらず3である。   Next, there is no rising edge of the reference pulse signal Ps between timings t5 and t6. Further, between the timings t6 and t8, there is one rising edge of the reference pulse signal Ps. Therefore, the error pulse EP at the timing t6 is reduced by one to 3 from the error pulse EP at the timing t5. Further, the error pulse EP at the timing t8 is 3, which is the same as the error pulse EP at the timing t6.

従って、タイミングt6からタイミングt8を経過するまでの期間において、前記誤差パルスEPが前記しきい値SL未満であり、前記信号選択部86は前記第1制御信号X1を選択する。そのため、タイミングt6からタイミングt8を経過するまでの期間の前記制御モードは前記第1モードである。   Therefore, in the period from timing t6 to timing t8, the error pulse EP is less than the threshold value SL, and the signal selector 86 selects the first control signal X1. Therefore, the control mode in the period from timing t6 to timing t8 is the first mode.

タイミングt1からタイミングt6に至る前の期間においては、前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数N以上である。この場合、2つの前記リングバッファー824、825において前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が失われている。そのため、前記誤差パルスEPを用いた前記第2モードでのフィードバック制御が行われる。これにより、前記モーターの位置を前記基準パルス信号Psに基づく前記目標位置へ収束させることができる。   In the period before the timing t1 to the timing t6, the error pulse EP is equal to or more than the number N of the first data buffers 8240. In this case, the difference information between the target position and the measurement position is lost in the two ring buffers 824 and 825. Therefore, feedback control in the second mode using the error pulse EP is performed. Thereby, the position of the motor can be converged to the target position based on the reference pulse signal Ps.

一方、タイミングt6からタイミングt8を経過するまでの期間においては、前記誤差パルスEPが前記第1データバッファー8240の数N未満である。そのため、2つの前記リングバッファー824、825において、一旦失われた前記目標位置と前記計測位置との差分の情報が復活する。   On the other hand, in the period from timing t6 to timing t8, the error pulse EP is less than the number N of the first data buffers 8240. Therefore, in the two ring buffers 824 and 825, information on the difference between the target position once lost and the measurement position is restored.

即ち、2つの前記リングバッファー824、825に記録されているデータを前出の(2)式または(3)式に適用することにより、正しい位置情報が反映された前記位相誤差PHEを算出することができる。これにより、正しい前記位相誤差PHEに基づいて前記モーターの位置を前記目標位置へ速やかに収束させることができる。   That is, the phase error PHE reflecting the correct position information is calculated by applying the data recorded in the two ring buffers 824 and 825 to the above formula (2) or (3). Can do. Thereby, the position of the motor can be quickly converged to the target position based on the correct phase error PHE.

また、2つの前記リングバッファー824、825の容量を小さくすることができ、ひいては前記モーター制御装置80Bの消費電力およびコストを低減することができる。   Further, the capacities of the two ring buffers 824 and 825 can be reduced, and as a result, the power consumption and cost of the motor control device 80B can be reduced.

[第4実施形態]
次に、図14を参照しつつ、本発明の第4実施形態に係るモーター制御装置80Cについて説明する。図14は、前記モーター制御装置80Cのブロック図である。図14において、図8に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、前記モーター制御装置80Cにおける前記モーター制御装置80Bと異なる点について説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a motor control device 80C according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a block diagram of the motor control device 80C. 14, the same components as those shown in FIG. 8 are given the same reference numerals. Hereinafter, differences of the motor control device 80C from the motor control device 80B will be described.

前記モーター制御装置80Cは、前記モーター制御装置80Bの構成に目標速度検出部881、実速度検出部882、減算器883、速度フィードバック制御用増幅器884およびフィードフォワード制御用増幅器885が追加された構成を有している。   The motor control device 80C has a configuration in which a target speed detection unit 881, an actual speed detection unit 882, a subtractor 883, a speed feedback control amplifier 884, and a feedforward control amplifier 885 are added to the configuration of the motor control apparatus 80B. Have.

前記目標速度検出部881は、前記基準パルス信号Psの発生周期の逆数を算出することによって前記モーター40の目標回転速度を検出(算出)する。同様に、前記実速度検出部882は、前記エンコーダーパルス信号Peの発生周期の逆数を算出することによって前記モーター40の実回転速度を検出(算出)する。   The target speed detector 881 detects (calculates) the target rotational speed of the motor 40 by calculating the reciprocal of the generation period of the reference pulse signal Ps. Similarly, the actual speed detector 882 detects (calculates) the actual rotation speed of the motor 40 by calculating the reciprocal of the generation period of the encoder pulse signal Pe.

前記減算器883は、前記目標回転速度と前記実回転速度との差分である速度偏差を算出する。前記速度フィードバック制御用増幅器884は、前記速度偏差に相当する信号を予め設定されたゲインで増幅することにより、前記速度偏差が反映される速度制御信号を生成する増幅器である。   The subtracter 883 calculates a speed deviation that is a difference between the target rotation speed and the actual rotation speed. The speed feedback control amplifier 884 is an amplifier that generates a speed control signal reflecting the speed deviation by amplifying a signal corresponding to the speed deviation with a preset gain.

前記フィードフォワード制御用増幅器885は、前記目標回転速度に相当する信号を予め設定されたゲインで増幅することにより、前記目標回転速度の変化の要素が反映されるフィードフォワード制御信号を生成する増幅器である。   The feedforward control amplifier 885 is an amplifier that generates a feedforward control signal in which an element of change in the target rotational speed is reflected by amplifying a signal corresponding to the target rotational speed with a preset gain. is there.

前記速度制御信号および前記フィードフォワード制御信号は、前記加算器834によって前記比例制御信号Xpおよび前記積分制御信号Xiとともに加算され、前記第1制御信号X1に反映される。   The speed control signal and the feedforward control signal are added together with the proportional control signal Xp and the integral control signal Xi by the adder 834 and reflected in the first control signal X1.

なお、本発明の第4実施形態に係る画像形成装置は、前記画像形成装置10において前記モーター制御装置80が前記モーター制御装置80Cに置き換えられた構成を備える。   The image forming apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has a configuration in which the motor control device 80 in the image forming device 10 is replaced with the motor control device 80C.

以上に示されるように、前記モーター制御装置80Cは、前記位相誤差PHEに基づくフィードバック制御と並行して、前記モーター40の回転速度に基づくフィードバック制御およびフィードフォワード制御を行う。これにより、前記位相誤差PHEをより速やかに縮小させることができる。   As described above, the motor control device 80C performs feedback control and feedforward control based on the rotation speed of the motor 40 in parallel with feedback control based on the phase error PHE. Thereby, the phase error PHE can be reduced more quickly.

[応用例]
前記モーター制御装置80,80A,80B,80Cにおいて、前記積分器832および前記積分要素増幅器833が省略されることも考えられなくはない。
[Application example]
In the motor control devices 80, 80A, 80B, 80C, the integrator 832 and the integration element amplifier 833 can be omitted.

なお、本発明に係るモーター制御装置、画像形成装置、モーター制御方法および画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。   The motor control device, the image forming apparatus, the motor control method, and the image forming apparatus according to the present invention can be freely combined within the scope of the invention described in each claim. Alternatively, the embodiment and application examples may be modified as appropriate, or may be configured by omitting a part thereof.

Claims (10)

基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する目標周期記録部と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する計測周期記録部と、
前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する位相誤差算出部と、
前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する電力調節部と、を備えるモーター制御装置。
Each time a reference pulse signal is generated, target period data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in each of the first data buffers in the first ring buffer having three or more first data buffers. A target period recording section for sequentially recording;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is provided with the same number of second data buffers as the number of the first data buffers. A measurement cycle recording unit for sequentially recording each of the second data buffers in the second ring buffer;
The phase is obtained by integrating the difference between the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. A phase error calculation unit for calculating an error;
And a power control unit that adjusts power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.
前記電力調節部は、少なくとも前記位相誤差の比例要素が反映される入力信号に応じて前記モーターに供給される駆動パルス信号のデューティー比を調節するパルス幅変調部を有する、請求項1に記載のモーター制御装置。   The said power adjustment part has a pulse width modulation part which adjusts the duty ratio of the drive pulse signal supplied to the said motor according to the input signal in which the proportional factor of the said phase error is reflected at least. Motor control device. 像担持体と、
前記像担持体を駆動するモーターと、
前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーと、
前記モーターに供給する電力を調節する請求項1に記載のモーター制御装置と、を備える画像形成装置。
An image carrier;
A motor for driving the image carrier;
An encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor;
An image forming apparatus comprising: the motor control device according to claim 1, which adjusts electric power supplied to the motor.
基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する目標周期記録工程と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する計測周期記録工程と、
前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する位相誤差算出工程と、
前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する電力調節工程と、を含むモーター制御方法。
Each time a reference pulse signal is generated, target period data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in each of the first data buffers in the first ring buffer having three or more first data buffers. A target period recording step of sequentially recording;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is provided with the same number of second data buffers as the number of the first data buffers. A measurement cycle recording step of sequentially recording each of the second data buffers in the second ring buffer;
The phase is obtained by integrating the difference between the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. A phase error calculating step for calculating an error;
A power adjustment step of adjusting a power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.
像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーとを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記モーターに供給する電力を調節する工程が、
基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する目標周期記録工程と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する計測周期記録工程と、
前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する位相誤差算出工程と、
前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する電力調節工程と、と含む、画像形成装置の制御方法。
An image forming apparatus comprising: an image carrier; a motor that drives the image carrier; and an encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor.
Adjusting the power supplied to the motor,
Each time a reference pulse signal is generated, target period data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in each of the first data buffers in the first ring buffer having three or more first data buffers. A target period recording step of sequentially recording;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is provided with the same number of second data buffers as the number of the first data buffers. A measurement cycle recording step of sequentially recording each of the second data buffers in the second ring buffer;
The phase is obtained by integrating the difference between the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. A phase error calculating step for calculating an error;
And a power adjustment step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced.
基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する目標周期記録部と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する計測周期記録部と、
前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する位相誤差算出部と、
前記基準パルス信号に対する前記エンコーダーパルス信号の誤差パルスをカウントする誤差パルスカウント部と、
前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数未満であるときに前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する第1電力調節部と、
前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数以上であるときに前記モーターに供給する電力を前記誤差パルスが減少する方向へ調節する第2電力調節部と、を備えるモーター制御装置。
Each time a reference pulse signal is generated, target period data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in each of the first data buffers in the first ring buffer having three or more first data buffers. A target period recording section for sequentially recording;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is provided with the same number of second data buffers as the number of the first data buffers. A measurement cycle recording unit for sequentially recording each of the second data buffers in the second ring buffer;
The phase is obtained by integrating the difference between the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. A phase error calculation unit for calculating an error;
An error pulse count unit that counts error pulses of the encoder pulse signal with respect to the reference pulse signal;
A first power adjusting unit that adjusts power supplied to the motor when the error pulse is less than the number of the first data buffers in a direction in which the phase error is reduced;
A motor control device comprising: a second power adjustment unit that adjusts the power supplied to the motor in a direction in which the error pulse decreases when the error pulse is equal to or greater than the number of the first data buffers.
前記第1電力調節部は、少なくとも前記位相誤差の比例要素が反映される入力信号に応じて前記モーターに供給される駆動パルス信号のデューティー比を調節するパルス幅変調部を有する、請求項6に記載のモーター制御装置。   The said 1st electric power adjustment part has a pulse width modulation part which adjusts the duty ratio of the drive pulse signal supplied to the said motor according to the input signal in which the proportional factor of the said phase error is reflected at least. The motor control device described. 像担持体と、
前記像担持体を駆動するモーターと、
前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーと、
前記モーターに供給する電力を調節する請求項6に記載のモーター制御装置と、を備える画像形成装置。
An image carrier;
A motor for driving the image carrier;
An encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor;
An image forming apparatus comprising: the motor control device according to claim 6, which adjusts electric power supplied to the motor.
基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する目標周期記録工程と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する計測周期記録工程と、
前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する位相誤差算出工程と、
前記基準パルス信号に対する前記エンコーダーパルス信号の誤差パルスをカウントする誤差パルスカウント工程と、
前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数未満であるときに前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する第1電力調節工程と、
前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数以上であるときに前記モーターに供給する電力を前記誤差パルスが減少する方向へ調節する第2電力調節工程と、を含むモーター制御方法。
Each time a reference pulse signal is generated, target period data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in each of the first data buffers in the first ring buffer having three or more first data buffers. A target period recording step of sequentially recording;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is provided with the same number of second data buffers as the number of the first data buffers. A measurement cycle recording step of sequentially recording each of the second data buffers in the second ring buffer;
The phase is obtained by integrating the difference between the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. A phase error calculating step for calculating an error;
An error pulse counting step of counting error pulses of the encoder pulse signal with respect to the reference pulse signal;
A first power adjustment step of adjusting power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced when the error pulse is less than the number of the first data buffers;
And a second power adjustment step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the error pulse decreases when the error pulse is equal to or greater than the number of the first data buffers.
像担持体と、前記像担持体を駆動するモーターと、前記モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号を出力するエンコーダーとを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記モーターに供給する電力を調節する工程が、
基準パルス信号が発生するごとに前回の前記基準パルス信号の発生時からの経過時間を表す目標周期データを、3つ以上の第1データバッファーを有する第1リングバッファーにおける前記第1データバッファー各々に順次記録する目標周期記録工程と、
モーターの回転に同期したエンコーダーパルス信号が発生するごとに前回の前記エンコーダーパルス信号の発生時からの経過時間を表す計測周期データを、前記第1データバッファーの数と同数の第2データバッファーを有する第2リングバッファーにおける前記第2データバッファー各々に順次記録する計測周期記録工程と、
前記第1リングバッファーおよび前記第2リングバッファーにおける相互に対応する前記第1データバッファーおよび前記第2データバッファー各々に順次記録される前記目標周期データおよび前記計測周期データの差分を積算することにより位相誤差を算出する位相誤差算出工程と、
前記基準パルス信号に対する前記エンコーダーパルス信号の誤差パルスをカウントする誤差パルスカウント工程と、
前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数未満であるときに前記モーターに供給する電力を前記位相誤差が縮小する方向へ調節する第1電力調節工程と、
前記誤差パルスが前記第1データバッファーの数以上であるときに前記モーターに供給する電力を前記誤差パルスが減少する方向へ調節する第2電力調節工程と、を含む、画像形成装置の制御方法。
An image forming apparatus comprising: an image carrier; a motor that drives the image carrier; and an encoder that outputs an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor.
Adjusting the power supplied to the motor,
Each time a reference pulse signal is generated, target period data representing an elapsed time from the previous generation of the reference pulse signal is stored in each of the first data buffers in the first ring buffer having three or more first data buffers. A target period recording step of sequentially recording;
Each time an encoder pulse signal synchronized with the rotation of the motor is generated, measurement cycle data representing the elapsed time from the previous generation of the encoder pulse signal is provided with the same number of second data buffers as the number of the first data buffers. A measurement cycle recording step of sequentially recording each of the second data buffers in the second ring buffer;
The phase is obtained by integrating the difference between the target period data and the measurement period data sequentially recorded in the first data buffer and the second data buffer corresponding to each other in the first ring buffer and the second ring buffer, respectively. A phase error calculating step for calculating an error;
An error pulse counting step of counting error pulses of the encoder pulse signal with respect to the reference pulse signal;
A first power adjustment step of adjusting power supplied to the motor in a direction in which the phase error is reduced when the error pulse is less than the number of the first data buffers;
And a second power adjustment step of adjusting the power supplied to the motor in a direction in which the error pulse decreases when the error pulse is equal to or greater than the number of the first data buffers.
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